서울에너지공사, 미이용에너지 활용 및 ZEB 인증 대비한 시범사업 본격화
​​​​​​​서초구 서울연구원 인근 저온열원 활용한 통합네트워크 기술개발 및 실증

[이투뉴스] 지열을 비롯해 수열과 공기열 등 신재생 열원을 비롯해 다양한 미활용 열원을 활용하는 5세대 지역냉난방시스템 도입이 구체화된다. 건물부문 탄소중립은 물론 공동주택 제로에너지건축물 인증의무화에 따른 에너지자립·절감까지 가능한 솔루션이라는 판단에 따른 것이다.

서울에너지공사(사장 황보연)는 탄소중립 실현과 공동주택의 제로에너지건축물(ZEB) 인증의무화에 대응하기 위해 지열·수열·공기열 등의 미활용에너지를 활용한 ‘5세대 지역냉난방시스템’을 본격 도입한다고 밝혔다. 신재생 기반의 다양한 열원을 활용해 냉난방 효율을 높이고, 건물 운영비 절감과 에너지 비용 완화를 동시에 실현하기 위해서다.

정부는 오는 6월부터 공동주택도 ZEB 인증을 받도록 의무화를 확대 시행한다. 신축 공동주택이 최저등급인 5등급을 충족하기 위해선 에너지자립률 역시 20% 이상 확보해야 함에 따라 신재생에너지 등 미활용 열원 활용이 필수로 자리잡고 있다. 일부에선 에너지 설치비용이 대폭 증가함에 따라 분양가 상승으로 이어질 것이란 우려까지 나온다.

이러한 가운데 서울에너지공사는 그 해법으로 5세대 집단에너지시스템을 제시했다. 5세대 지역난방은 다양한 신재생 및 미활용 열원을 통합해 열손실을 최소화함과 동시에 냉난방 효율을 극대화하는 솔루션이다. 특히 난방요금 절감과 더불어 ZEB 인증 시 최대 20%의 취득세 감면 혜택으로 실질적인 비용부담 완화도 가능하다.

현재 주로 공급하는 지역냉난방시스템은 3세대로 화석연료를 기반으로 한 고온열 공급방식으로 열손실과 탄소배출이 크다는 한계가 있다. 뒤따르는 4세대는 신재생 열원까지 함께 연계-공급하지만 열공급망 운영의 복잡성과 통합 운용의 제약이 있다.

반면 5세대 시스템은 지열·하수열·공기열 등 분산된 저온 열원을 현장 부근에서 직접 활용하고, 이를 하나의 네트워크로 통합해 열손실과 온실가스 배출을 획기적으로 줄이는 고효율 냉난방시스템이다.

서울에너지공사는 이러한 5세대 지역난방시스템을 실제 도심에 적용하기 위한 실증사업에 착수한다. 해당 사업은 산업통상자원부의 ‘분산형 차세대 집단냉난방시스템 효율향상 기술개발 및 실증 과제’로 서초구 서울연구원 일대에 지열·수열·하수열·공기열 등 다양한 열원과 열 저장기술을 활용하는 것이 핵심이다.

총사업비 147억원(정부지원 110억원) 규모로 진행되는 분산형 냉난방시스템 실증사업은 주관기관인 앱트뉴로사이언스를 비롯해 서울연구원, 한양대학교, 한국과학기술연구원(KIST) 등 모두 14개 산·학·연이 참여해 기술개발과 실증을 수행할 예정이다.

대상지는 서울 서초구 서울인재개발원, 서울연구원, 서울데이터센터로 주거·상업·특수 목적 등 다양한 에너지 수요를 지닌 건물을 하나의 커뮤니티로 구성해 시간대별 에너지 부하차이를 활용한 냉·온열 교환과 열원 통합운영을 실증한다.

설비는 지열 30RT, 미활용열 200RT, 공기열 70RT 등 300RT의 저온열원을 적용해 도심형 저탄소 냉난방모델 확산 가능성도 모색한다. 운영효율 40%, 에너지 자가소비율 70%, 탄소배출 저감률 50%를 달성하는 것이 목표다.

분산형 집단냉난방시스템 실증단지 개념도.

서울에너지공사는 서울시가 2023년 11월 발표한 ‘지열보급 활성화 종합계획’의 이행을 위해 이번 실증을 기반으로 에너지 거래모델 및 요금제를 개발할 계획이다. 이를 통해 도심형 공동주택에 5세대 지역냉난방시스템을 적용해 ‘ZEB 인증’과 동시에 ‘에너지비용 완화’까지 동시에 해결한다는 방침이다.

강상우 KIST 박사는 “유럽은 이미 탄소중립의 일환으로 개별 보일러 설치를 금지하고 5세대 냉난방시스템 보급을 확대하고 있다”며 “실증을 통해 신재생 열원의 유연한 활용과 고효율 히트펌프 기술을 접목해 중장기 경제성도 충분히 확보할 수 있을 것”이라고 전망했다.

황보연 서울에너지공사 사장은 “기존 태양광 중심에서 지열, 수열, 공기열, 폐열 등으로 확장하는 것이 이번 실증사업의 핵심”이라고 말했다. 이어 “열손실을 줄이고 온실가스 배출을 최소화하는 5세대 지역냉난방시스템을 도시계획 전반에 접목해 서울형 탄소중립 실현을 선도해 나갈 것”이라고 덧붙였다.