수열·PVT 기술로 탄소중립 실현 가속화

[공학저널 김하늬 기자] 기후 변화와 에너지 전환이 전 세계적으로 중요한 과제로 떠오르는 가운데, 신재생에너지 기술이 더욱 주목받고 있다. 태양광, 풍력, 수열에너지 등 다양한 대체에너지가 개발·보급되면서 한국에서도 신재생에너지 보급 확대와 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다. 정부는 탄소중립 목표를 달성하기 위해 신재생에너지 분야에 대한 지원을 강화하고 있으며, 이에 따라 국내 기업들은 혁신적인 기술개발과 실증연구를 통해 신재생에너지 시장을 선도하고 있다.

이러한 흐름 속에서 장한기술㈜은 신재생에너지 기반의 냉난방 및 열교환 시스템을 개발해 지속 가능한 에너지 기술 발전에 기여하며 눈길을 끌고 있다. 특히 밀폐식 팽창탱크, 급수용 부스터펌프, 판형열교환기, 냉난방 순환펌프, 축열시스템 등 다양한 제품군을 바탕으로 하이드로닉스와 열에너지융합(Thermal Energy Fusion) 분야에 집중하며 사업을 전개 중이다.

그중에서도 장한기술이 개발·실증사업을 진행한 PVT(태양광열 복합패널)는 2025년 신재생에너지 원별보정계수 부여와 KS표준 제정을 앞두고 있어 기대를 모으고 있다. 특히 경량 폴리머 집열기를 조립한 CoolPVⓇ는 하부구조물과 지붕구조에 가해지는 하중을 줄이는 혁신적인 기술로 눈길을 끌고 있다.

이 제품은 특허기술(특허 제10-2098007호)을 적용한 원터치 조립구성품을 통해 설치자가 손쉽게 조립·시공할 수 있도록 했다는 점이 장점으로 손꼽힌다. 또한, CoolPVⓇ의 집열기는 내부식성이 뛰어난 경량소재 폴리머를 사용해 30년 이상의 수명을 보장하며, 취급이 용이한 것이 특징이다.

산업융합혁신품목(제2023-870-품094호)으로 선정된 CoolPVⓇ는 히트펌프와 열에너지 시스템과의 융합을 통해 벤처나라 물품 등록 시 기술평가 면제 및 우수조달품 지정신청 시 가점 등의 혜택을 받을 수 있다는 점도 차별화되고 있다.

이러한 기술을 개발한 장한기술 박형준 상무(사진)는 “장한기술은 제품과 서비스를 결합해 고객가치 향상에 기여하는 기술 전문기업으로 성장해왔다”며 “경영 의사결정에서는 이해관계자 간 균형을 중시하며, 고객 가치 향상과 기술력을 바탕으로 기업문화를 유지하는 데 집중하고 있다”고 말했다.

그는 이어 “하이드로닉스 중심 사업에 머무르지 않고, 수열에너지 및 PVT와 같은 신재생에너지 사업으로 영역을 확대해 지속적인 성장을 이뤄나갈 것”이라며 “기계설비 패키지 제작 능력을 활용해 OSC(Off-Site Construction) 기계실 공급에도 앞장설 것”이라고 덧붙였다.

장한기술은 1987년 설립 이후 38년간 기계설비 분야에서 신제품·신기술을 국내에 도입해왔으며 원가 우위를 기반으로 창의적 혁신을 지속해 왔다. 이러한 경쟁력을 바탕으로 최근 몽골 10아이막 사업을 수주해 국내에서 제작한 75개 OSC 기계실을 현지로 운송해 설치하고 있다.

또한, K-water가 주관한 ‘수열 냉·난방 및 재생열 하이브리드 시스템 기술 개발 및 실증’ 과제에 공동연구기관으로 참여해 2020년 10월부터 2023년 12월까지 39개월간 연구를 수행했다. 이 연구에서 장한기술은 하천수 취수 및 방수 기술, 수열 회수 시스템 설계 및 제어 기술, 하천수로 인한 부식·스케일 방지 기술 등을 개발하며 수열에너지 기술 발전에도 기여했다.

더불어 장한기술은 2023년 K-water 및 공동연구기관과 함께 과천 한강유역본부에 500RT 규모의 수열 냉난방 시스템을 설치해 실증·운영 중이다. 또한, 2024년 3월 K-water로부터 ‘수열원 히트펌프의 열교환기 동파방지 제어시스템’ 특허의 기술이전 및 실시 협약을 완료했다.

이 기술은 하천수에서 수열을 회수하는 펌프, 판형열교환기, 여과식 수처리 장치의 패키지화, 동파 방지 제어시스템을 포함하는 히트펌프 제어 기술 등을 포함하고 있어 향후 다양한 신재생에너지 프로젝트에서 활용될 전망이다.

이뿐만 아니라 장한기술은 K-water 물에너지연구소와 협력해 청주정수장, 구미정수장, 한강유역본부에서 테스트베드를 운영하며 수열 시스템의 상용화 연구를 지속하고 있다.

박 상무는 “K-water 및 한국에너지기술연구원과 함께 동절기 수열 이용 시 열교환기 동결을 방지하는 ‘수열원 열교환기 시스템 동파 예방 기술’ 연구 과제를 준비 중”이라며, “탄소중립과 에너지 수요·공급의 디커플링 문제 해결을 위해 정부의 정책적 지원과 산학연 협력을 유도할 것”이라고 설명했다.

이처럼 장한기술은 PVT 및 수열에너지의 간헐성과 수요·공급 불균형 문제를 해결하기 위한 기술개발과 실증연구를 지속적으로 수행하고 있으며, 현재 이러한 에너지 이용 설비를 공장에서 패키지화해 OSC 기계실 형태로 공급하고 있다.

박 상무는 “기술과 시장의 변화 흐름을 놓치지 않고 계속 연구·실험해 앞선 제품을 선보이는 것이 목표”라며 “앞으로도 모두가 망설일 때 가장 먼저 도전하는 ‘퍼스트 펭귄(First Penguin)’ 정신을 유지하겠다”고 전했다.

한편, 전문가들은 신재생에너지 발전이 단기적 시장 동향이나 가격 경쟁력을 넘어 장기적인 전략적 투자가 돼야 한다고 조언하고 있다. 정부는 지속 가능한 신재생에너지 정책을 추진하며, 세제 혜택, 보조금, 투자유치 등 다양한 지원책을 마련해야 한다는 의견이다.

박 상무는 “RPS(재생에너지 의무비율)와 탄소배출거래제 등의 정책적 시행이 필요하다”며 “기술 상용화를 촉진하기 위해 관련 규제 및 법적 기준을 정비하고, 신재생에너지 시스템 간 표준화를 이뤄야 국내 기업들이 글로벌 경쟁력을 갖출 수 있을 것”이라고 강조했다.