[신재생 12에너지s] '열' 품은 물, 히트다 히트!
by김일중 기자
2018.11.08 00:00:30
우리는 여름과 겨울에 극과 극의 경험을 한다.
바로 이렇게
| | 와하하하, 여름엔 물놀이가 최고!!! (사진=뉴시스) |
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| | 어어엉엉, 한겨울에 물이 웬 말이냐!!! (사진=MBC ‘진짜사나이’ 캡처) |
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그런데
한겨울 물에 들어가도 좀 지나면 물 속이 바깥보다 오히려 따뜻하다는 것을 알게 되기도 한다.
바로 이 사람처럼!
| | ‘불’타는 청춘이라서? (사진=SBS ‘불타는 청춘’ 캡처) |
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물론 오래 있으면 이정재를 염라대왕을 만나게 될 수도 있지만….
이런 일이 벌어지는 이유는
일반적으로 여름에는 물이 공기보다 7℃정도 차갑고 겨울에는 10℃가량 따뜻하기 때문이다.
바로 이러한 물과 공기의 온도차를 이용해 시설물을 시원하게, 혹은 따뜻하게 만드는 기술이
수열에너지다.
수열에너지는 물의 표층에서 발생되는 열을 냉·난방에 활용하는 기술이다.
자세히 설명하면 열 회수 장치인 히트펌프를 통해 냉방을 할 때는 건물의 열을 물을 통해 밖으로 내보내고, 난방을 할 때는 반대로 물에서 열을 얻어 건물 안으로 공급하는 방식으로 운영된다.
전문가들은 겨울에는 공기보다 온도가 높고 여름에는 공기보다 낮은 물의 온도차를 이용하기 때문에 잘만 활용하면 기존 냉·난방 시스템에 비해 적게는 20%에서 많게는 50%까지 에너지를 절약할 수 있다고 말한다.
수열에너지가 갖고 있는 또 다른 장점을 보면 연료를 연소하지 않으므로 온실가스 배출량을 대거 감축할 수 있으며 여름철 더운 바람을 내뿜는 실외기를 사용하지 않아도 되기 때문에 도심지의 열섬 현상을 방지할 수 있다.
게다가 수산양식, 담수화설비, 광물자원회수, 농업시설 등에도 다양하게 활용할 수 있다.
이 같은 장점 때문에 선진국에서는 1960년대부터 건물, 농업 교육시설 등에 사용해왔다.
일본은 1991년 도쿄에서 강물이 가지고 있는 열을 냉·난방에 활용해 약 23%의 에너지 절감효과를 얻었다.
특히 스웨덴 스톡홀름시는 바닷물은 물론 하수와 호수, 지하수 등을 활용한 히트펌프를 통해 시 전체의 지역난방에 필요한 에너지의 44%정도를 충당하고 있는 것으로 알려졌다.
우리나라는 한국수자원공사에 따르면 2016년 기준으로 전국 12개 사업장에서 설비용량 약 2180㎾를 운영하고 있다고 한다.
또한 강원도는 지난 8월 3일 ‘수열에너지 융복합 클러스터 조성사업’의 성공적 조성을 위해 춘천시 및 한국토지주택공사(LH)와 상호협력 업무협약을 체결했다.
‘수열에너지 융복합 클러스터 조성사업’은 소양강댐에서 내려오는 29억t에 달하는 차가운 냉수를 활용해 일자리를 창출하고자 하는 사업으로, 수열에너지를 이용한 대규모 데이터 단지를 구축하고 춘천시를 빅데이터 산업수도로 만드는 것이다. 이는 빅데이터 센터의 경우 냉각 열에너지가 많이 필요하기 때문에 수열에너지가 매우 유용한 것을 이용한 것이다.
강원도는 이 사업을 통해 5000여명의 신규 일자리 창출과 연간 220억원의 지방세 세수 증가, 4조원에 가까운 생산유발효과를 기대하고 있다.
서울시 역시 수도권 관망을 통한 수열에너지 활용에 나서고 있다.
서울시와 서울에너지공사, K-water는 2017년 12월 19일 ‘광역상수도 물 에너지를 활용한 서울시 원전하나줄이기사업 참여협약’을 체결했다.
K-water는 2014년부터 수도권 지하에 그물망처럼 매설된 광역상수도를 활용해 도심건물에 냉난방에너지를 공급하는 방안을 추진해왔다. 물과 대기의 온도차를 이용해 냉방 시 건물 내의 열을 물로 방출하고, 난방 시에는 물로부터 열을 취득해 실내에 공급하겠다는 계획이다.
K-water는 삼성역∼봉은사역 구간에 조성될 영동대로 복합 환승센터에 광역상수도 냉난방에너지를 우선 적용하는 등 협력을 확대하고 있다.
K-water는 수도권 광역상수도 수열을 활용하게 되면 250㎿규모 발전소가 생산하는 전력을 절감하는 도심 냉난방사업이 될 것으로 기대하고 있다.
또한 화력발전소 및 원자력발전소에서 배출되는 발전온배수를 이용한 수열에너지는 양식업, 농업 및 건물냉난방에너지로 개발이 활발히 이뤄지고 있다.
자꾸 히트펌프, 히트펌프 하는데 이게 뭣이냐면,
특정 장소의 열을 다른 곳으로 옮기는 데 사용하는 기계다.
우리가 쉽게 볼 수 있는 것으로는 냉장고, 에어컨, 온풍기, 건조기 등을 들 수 있다. (이해하기 쉽죠잉~!)
근데 이것이 수열에너지가 갖고 있는 단점과 연결이 된다.
왜냐면 히트펌프를 가동하려면 ‘냉매’를 사용할 수밖에 없는데, 이 냉매가 지구온난화의 주범으로 꼽히는 것이기 때문이다. 지구온난화를 막기 위해 지구온난화의 주범을 써야한다는 아이러니에 빠지는 것이다.
머리 아프지? 이 노래 들으며 잠시 머리를 식혀보자.
해결책은 있다. 바로 ‘친환경’ 냉매를 개발해 쓰는 것!
우리나라는 물론이고, 세계 각국에서 더 ‘친환경’적인 냉매 개발에 나서고 있으니 기대해보자.
서울 잠실에 있는 제2롯데월드(롯데월드타워). 지상 123층, 높이 555m의 초고층 건물이다.
여러분은 놀러가는 곳으로 많이 알고들 있을 텐데….
아이들과 혹은 연인과 이 곳에 가게 되면 이 건물에 감춰진 비밀을 슬쩍 풀어보자. 당신의 똑똑함에 반한 얼굴을 하는 가족과 연인을 보면서 어깨가 으쓱 올라갈 것이다.
어떤 비밀이냐면…,
롯데월드타워에서는 2014년 11월부터 국내 최대 규모 수열 냉난방 시스템이 가동 중이다.
K-water는 팔당댐에서 흘러오는 수도권 광역 상수관로 내 원수 중 5만t가량을 송파대로 밑 수로관으로 돌려 통과하도록 했다.
이 원수는 롯데월드타워 지하 6층 에너지센터에서 지름 80㎝ 원수관로를 통해 유입돼 열교환기 3대와 히트펌프 6대 등의 설비를 거쳐 3000RT(냉동톤, 10.5㎿ 상당)의 냉난방 용량을 생성한다. 여기에 심야전력으로 히트펌프를 가동시켜 얻은 냉온열을 축열조(9300㎥)에 저장했다가 주간 냉난방에 사용하는 수축열 시스템을 더해 가동한다.
최인호 더불어민주당에 따르면 롯데월드타워는 기존 가스냉난방시스템 대비 초기 투자비는 39%(기존 48억원→수열 67억원) 증가했지만 에너지사용량은 73%(2612toe→697toe), CO2 배출량은 38%(6065t→3776t), 운영비용은 53%(17억원→8억원) 절감한 것으로 나타났다...는
것까지는 좀 딱딱한 비밀일 테고...
롯데월드타워는 △세계 5위의 높이를 자랑하며 △외벽 도색 및 디자인은 고려청자에서 따왔고 △자체적으로 안전관리위원과 테러대응팀 L-SWAT를 운영 중이다.
특히 L-SWAT는 제7공수특전여단 중대장으로 전역한 팀장과 해외 파병 경험도 있는 특전사 출신 특수요원 6명, 그리고 폭발물 탐지견으로 구성돼 있으며 가스총으로 무장하고 있다.
요원들의 주특기는 화기, 폭파, 통신, 의무 등인 것으로 알려져 있다. (어지간한 범죄자들은 뼈도 못 추릴 듯)
그리고 만약의 재난에 대비해 22층, 40층, 60층, 83층, 102층 등 5개 층에 피난안전구역이 설치돼 있다. 이 곳은 불이나 연기가 완전히 차단되는 공간이며 각 층에서 최대 15분이면 대피할 수 있다. 또한 이용객들과 근무자들이 대피할 수 있도록 산소발생기 및 식량과 방독면 등이 구비돼 있다고 한다.
프롤로그- 원전 싸다구 맞을까?...에너지전환 주역 등장
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수소-무한정·무공해...세계가 군침 흘리는 '노다지'(feat.자폐증 금수저 과학자)
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