대한민국의 국력을 읽고

[이인규]

제2롯데월드, 팔당댐 한강물로 냉난방한다

열을 얻을 때 연료를 연소하지 않는 '수열 에너지 냉난방' 시스템이 새로운 친환경 기술로 각광받고 있다.
수자원공사는 롯데물산에게 팔당댐 원수 중 일부를 제공하기로 합의했다.
이 기술로 롯데월드몰은 연간 7억원 정도를 절약하고 있다.

• 이송원 기자　
• 편집=차소현

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입력 : 2016.06.02 09:58

[뉴 테크놀로지] 광역상수도 原水 활용한 냉난방
　

물은 여름에는 대기(공기)보다 5℃ 정도 차갑고 겨울에는 10℃가량 따뜻하다. 이 같은 물과 대기의 온도 차(差)를 활용하면 여름에는 물로 실내를 식힐 수 있고, 겨울에는 따뜻하게 할 수 있다. 이를 '수열 에너지 냉난방'이라고 한다.

열의 흐름으로 보면, 냉방 시에는 건물 내 열을 물로 방출해 실내 온도를 낮추고 난방 시에는 물로부터 열을 취득해 실내를 덥히는 방식이다. 이 같은 수열 냉난방은 열을 얻을 때 연료를 연소하지 않아도 돼 친환경 기술로 각광받고 있다.

한국수자원공사 에너지처 정성엽 차장은 "수열 냉난방은 온실가스 배출량을 감축할 수 있고 여름철 더운 바람을 내뿜는 실외기로 인한 도심 열섬 현상도 방지할 수 있다"며 "전기·화석연료 대비 냉난방 비용을 20~50%까지 절감할 수 있어 경제적이기도 하다"고 말했다.

그래픽=김성규 기자

原水 하루 5만t 빌딩 옆 지하 통과
열교환기·히트펌프 거치면서
건물 전체 냉난방 20% 담당

친환경적인 수열 냉난방
에너지 비용 최대 50% 줄이고
실외기 없어 열섬현상 방지도

팔당댐 원수(原水) 이용해 제2롯데월드 냉난방

수열 에너지 공급원은 바닷물·하천수·하수·댐 저장수·발전소 냉각수 등으로 무궁무진하다. 전력 수요가 많은 도심에서는 지하 3~5m 아래 매설된 광역 상수도 관로 내 원수(原水·약품 처리 하지 않은 물)가 활용된다. 서울 송파구 제2롯데월드가 대표적인 사례다. 제2롯데월드에서는 2014년 11월부터 국내 최대 규모 수열 냉난방 시스템이 가동 중이다.

수자원공사는 제2롯데월드 운영사인 롯데물산과 협약을 맺고 팔당댐에서 흘러오는 수도권 광역 상수관로 내 원수(하루 120만t) 중 5만t가량을 송파대로 밑 수로관으로 돌려 통과하도록 했다.

이 원수는 롯데월드몰 지하6층 에너지센터에서 지름 80㎝ 수로관을 통해 유입되고 열교환기·히트펌프 등의 설비를 거친다. 이 과정을 통해 3000RT(냉동톤)의 냉난방 용량이 생성된다. 이는 물 전체 냉·난방 부하의 약10~20%에 해당한다. 수열 에너지만으로 롯데월드몰을 약 2시간 냉난방할 수 있는 정도다. 실내의 열을 빼앗거나 덧붙이는 역할을 하는 핵심 장치는 '히트펌프'다.

그래픽=김성규 기자

냉방 작동 시 히트펌프 압축기에서 기체 상태 냉매가 고온·고압 상태로 압축되고 이것이 응축기를 지나면서 액체로 변한다. 기체가 액체로 변할 때 열을 방출하는데, 원수관로에서 흘러온 물은 이 열을 흡수해 따뜻해져 되돌아간다. 원수가 냉각수 역할을 하는 것이다. 열을 빼앗긴 액체 상태 냉매는 팽창 밸브를 지나면서 온도와 압력이 떨어진다. 이후 증발기를 거치면서 냉매가 증발(기화)하고 이 과정에서 주위 열을 흡수하기 때문에 주변이 냉각된다. 순환 방향이 바뀌면 난방이 작동하게 된다.

수축열 시스템… 야간에 냉온열 생산·저장했다 주간 냉난방 사용

롯데월드몰에서는 여기에 수축열(水蓄熱) 시스템을 더했다. 심야 전력으로 히트펌프를 가동시켜 얻은 냉온열을 일종의 물 저장탱크인 축열조(9300㎥)에 저장했다가 주간 냉난방에 사용한다. 김재현 롯데물산 책임은 "수열 냉난방으로 연간 7억원 정도를 절약하고 있다"고 말했다.

그래픽=김성규 기자

한국수자원공사는 제2롯데월드 외에도 2006년부터 주암댐 발전동·밀양댐 관리동 등 총 12곳의 자사 사업장에 소규모로 수열 낸난방을 적용해 가동하고 있다. 소양강댐 물을 이용해 네이버 춘천 인터넷데이터센터(IDC) 서버에서 발생하는 열을 식히는 방안도 검토 중이다. 김영일 한국수자원공사 에너지처 팀장은 "미국, 유럽, 일본 등 해외에서는 오래전부터 다양한 수자원을 농업, 교육시설, 도시 차원의 냉난방 에너지원으로 활용하고 있다"며 "국내에서도 다양한 산업분야에서 수열 냉난방을 적극 도입할 필요가 있다"고 말했다.

출처 :조선일보 이송원 기자　편집= 차소현 기자의 글을 읽고 독자 이인규 발췌

[한동암]

수자원공사와 제2롯데월드가 개발활용하는 수열냉난방기술이 대단합니다. 에너지 절감을 위해 대단한 일을 하였습니다.
자랑스러운 일이라 생각합니다. 그드이 노고에 감사드립니다..

[춘산]

수자원공사의 신 기술에 놀라움을 표합니다. 발전에 발전있기를 바랍니다. 화이팅!!!