에너지절약형 냉난방시스템 개발 현황

하루 전력소비량이 무려 2천6백70만㎻로 사상최대치를 기록하며 전력예비율 을 2.8%로 밀어내렸던 지난해 7월22일은 국가적 차원의 에너지수급 및 관리 에 대한 위기감을 극명하게 확인시켜준 날로 기억되고 있다.

정부가 집계한 자료에 따르면 지난 4년간(91~94년) 여름철 최대전력 수요증가는 연평균 11%로 증가하고 있으며 가정용 냉방기기의 보급이 매년 급증하는 추세를 감안하면 당장 올해와 내년에만 연간 3백만㎻의 추가수요가 발생 、 국내의 전력사정은 향후 수년간 어려운 상황을 면치 못할 것으로 예상되고 있다.

그러나 이러한 전력난의 원인이 단순히 전력생산량의 부족에서 오는 것이 아니라 국가 전체적인 에너지 수급체계상의 불합리와 대체에너지 활용이 미흡 한데서 기인한다는 점을 감안할 때 에너지 절약형 냉난방기기 개발작업은 일차적으로 전력난을 해소하고、 전기식 냉난방기기가 프레온 가스등을 사용함으로써 유발시키는 환경오염문제 방지와 자원재활용 등과 같은 부수적인 효과까지 기대할 수 있는 가장 현실적인 방안의 하나로 인식되고 있다.

에너지절약형 냉난방기기는 크게 태양열을 이용한 시스템과 기존에 LPG.LNG 등을 연료로 사용하는 공냉식 흡수식 냉난방기、 그리고 심야전기를 활용하는 축열식 냉난방시스템의 세갈래로 개발이 추진되고 있다.

태양열을 이용한 온수시스템은 이미 보급이 진행되고 있는 상황이며 온수시스템의 성능을 보강한 냉난방 겸용시스템도 상품화가 빠른 속도로 진척되고 있다. 무공해 청정시스템으로 전세계적으로 기술개발 경쟁이 가열되고 있는태양열 시스템은 집열판、 축열장치등 핵심부분에 대한 고성능화가 선결 과제로 지적되고 있다.

기존의 대용량 산업용 흡수식 냉난방기의 원리를 응용한 공랭식 소형 흡수식 냉난방시스템은 90년대들어 본격적인 개발이 착수되었는 데 최근들어 삼성、 LG전자、 경원세기、 린나이코리아가 산학연과 공동프로젝트로 고효율 제품 개발에 나섰다.

기존의 물과 리튬브로마이드(LiBr)을 랭열매로 채용했던 흡수식 냉난방기는열효율을 높이기 위한 방안으로 암모니아가스등을 새로운 냉열매로 사용하고재생기 Generator 의 성능을 강화하는데 초점을 두고 있다. 공랭 흡수식 냉난방시스템은 열효율(COP)향상과 함께 가정에 설치가 가능하도록 패키지화、 슬림화가 성패의 관건으로 지적되고 있다. 흡수식 냉난방기는 올들어 정부가 신축건물에 대한 가스냉방기 사용 설치의무화를 더욱 강화함으로써 강력한 추진력을 얻고 있다.

현재 흡수식 냉난방기에 관한 특허와 실용신안출원은 히타치、 산요、 야자 키등 일본업체가 거의 장악하고 있는 실정인데 이러한 현실은 독자적인 한국 형 모델개발의 가장 큰 걸림돌이 되고 있다.

심야전기를 이용한 축열식 냉난방시스템은 전력공급기관인 한국전력이 주도하고 있다. 주야간 전력수급체계의 비효율성을 극복할 수 있는 심야전력을 활용한 냉난방시스템은 이미 가정용 축열식보일러가 개발되었고 중대형 용량 의 히트펌프시스템은 복합건물등에 시범적으로 설치, 운용되고 있다.

수영장등 스포츠시설、 목욕탕、 가정에서 발생되는 생활폐수를 축열조에 저장해 이를 다시 열원으로 재활용할 수 있는 축열식 냉난방시스템은 정부가 설치비 지원、 세금면제등 각종 혜택을 부여하면서 보급확대를 적극 지원하고 있다. 축열식시스템은 절전효과 외에도 수자원 재활용、 지하수 오염방지 에도 기여할 수 있다는 점이 여타의 에너지절약형 냉난방시스템보다 부각되는 장점이다.

에너지절약형 냉난방시스템 개발에 참여하고 있는 학계와 업계의 관계자들은 "이들 새로운 냉난방시스템이 기존의 전기식 냉난방、 냉동기기를 대체하기 위해서는 전기요금 및 대체에너지원에 대한 전반적인 비교분석에 있어 확실 한 경제성이 입증되어야 하며 설치 및 가동、 내구성에서 기존제품에 대한 경쟁력을 갖춰야 할 것"이라고 입을 모으고 있다. <유형오 기자>