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지난 연말 K-water는 서울시와 함께 ‘광역상수도를 활용한 수열 냉난방에너지 포럼’을 개최했다. 이번 포럼의 목적은 대체에너지원으로서 수열을 활용한 냉난방 방식을 모색해 온실가스 감축과 정부의 에너지 전환정책에 기여코자 함이다. ‘수열’을 활용하는 이유는 안정된 열원공급으로 열효율이 높기 때문이다. 이보다 더 안정적이고 효율이 높다고 인정받는 수열이 있으니 바로 ‘지하수’ 다.
일반적으로 지하수는 지표수와 달리 지하에 넓게 분포하고 있어 안정적 공급이 가능하다. 사시사철 항상 일정한 15~18℃의 수온을 유지한다. 게다가 미네랄도 풍부해 음용수와 생활용수 등으로 다양하게 활용하는 중요한 수자원이다.
그래서 안정적 유지관리는 필수라고 할 수 있는 지하수가 유출돼 버려지고 있다. 서울시에 따르면 2017년 서울에서 발생한 유출지하수는 하루 평균 18만4897t으로, 이중 5만7655t(31.2%)이 하수도로 버려지고 있다고 한다.
일예로 서울의 한 대형 A복합빌딩은 유출지하수로 연간 수천만원의 하수도비용을 지출하고 있다고 한다. 이 빌딩에서 하루 평균 버려지는 지하수량은 화장실 등에서 사용하고도 약 500톤이다. 서울시 유출지하수 하수비용은 톤당 330원으로 연간 6000여만원이나 된다 . 중요한 수자원이 낭비되고 불필요한 비용까지 지출되는 현장이 아닐 수 없다.
이와 반대로 유출지하수를 활용해 따듯한 겨울을 보내는 빌딩도 있다. 지난해 12월초 서울 서초구 방배동에 지하2층 지상 5층 연면적 약 200여평 규모의 근생빌딩이 준공을 했다. 이 빌딩도 상기 A빌딩과 같이 유출 지하수가 발생하고 있다, 그러나 이 빌딩은 더 이상 유출된 지하수를 버리지 않는다. 그러니 별도의 유출지하수 하수비용도 한푼도 내지 않는다. 게다가 근생빌딩이지만 업무공간에 바닥난방을 함에도 불구하고 타 빌딩에 비해 난방비를 약 50% 이상 절감하고 있다고 한다.
이것이 가능했던 이유는 ‘유출지하수를 활용한 수열 냉난방시스템’을 도입한 빌딩이기 때문이다. 사실 이 방식은 이미 오래전부터 유럽 선진국에서는 일반화된 개방형 지열방식을 응용해 근생빌딩에 접목시킨 결과다.
<최근 유출지하수를 활용한 설비 공사를 마친 서울 방배동 희오빌딩>
신재생에너지인 ‘지열’에는 지하수를 직접 사용하는 개방형 지열방식과 지하공에 부동액이 순환해 간접열을 전달하는 밀폐형 지열방식이 있다. 흔히 지열하면 밀폐형방식을 말한다. 그러나 개방형이 밀폐형보다 효율이 더 높다는 것은 이미 잘 알려진 사실이지만 인식과 기술부족으로 우리나라에서는 크게 확산되지 못하고 있다. 개방형 지열방식은 수년전부터 혹한이 심한 양평과 가평지역 전원주택과 마을회관, 국군 최전방 생활관에 보급돼 뛰어난 성능과 효과를 보여 높은 만족도를 보이고 있었다.
‘지하수열냉난방시스템’을 활용하면 난방시 연소시키지 않고 난방열을 공급할 수 있어 온실가스가 전혀 발생하지 않는다. 지하수를 열회수 후 다시 지하공으로 돌려보내기 때문에 지하수 고갈 등의 우려가 전혀 없다. 1년 365일 일정한 수온의 열원 공급이 가능해 열효율이 높아 냉난방 비용을 획기적으로 줄일 수 있게 된다. 화석연료 비용의 약 70~80% 이상이 절감할수 있다고 한다.
다만 아쉬운점은 전문회사 및 기술자가 전무하는 것이다. 냉난방기기 및 수처리, 열기계분야 등에는 전문회사 및 기술자가 많다. 그러나 지하수열을 이용하기 위해서는 냉방기기 뿐만아니라 지하수 및 지반 등에 대한 전문지식과 기술, 경험을 함께 보유한 전문회사는 전무한 상태라는 거다.
게다가 밀폐형 지열은 정부지원을 받아 설치가 가능한 반면 효율이 더 높은 개방형 지열은 정부의 지원을 받지 못하고 있다는 점이다. 또한 지하수열에 대한 인식부족으로 홍보도 부족해 크게 확산되지 못하고 있다는 점도 아쉬운 점이다.
온실가스 감축 정책 기조가 전 세계적으로 이슈가 되고 있다. 정부의 에너지정책 변화와 광역상수도의 수열까지 활용해보겠다는 K -Water와 서울시의 의지까지 생각한다면 ‘지하수열을 이용한 냉난방 시스템’ 적용을 심각하게 고려해 봐야 하지 않을까 생각한다.
한국스파산업연구소 소장 한영준 |
