‘땅속’ 열기가 에너지로 전환돼 지열로 재탄생

‘땅속’ 열기가  에너지로 전환돼 지열로 재탄생

  

히트펌프 2014년 20조규모 예상 원예·축사농가 냉난방비 70% 절약

하늘에 ‘태양’이 있다면 지상엔 ‘지열’이 있다.

땅속의 열을 에너지로 전환하여 활용하는 지열에너지 시장이 본격화하고 있다. 특히 자연환경 조건으로 태양광고 함께 효율성이 높은 신재생에너지원으로 각광받고 있다.

지열에너지는 태양 복사열이나 지구 내부의 마그마열이 토양, 지표수, 공기 및 지하수에 저장된 무한 재생에너지를 말한다. 지열의 활용은 열에너지를 직접이용(Direct Use)하는 건물 냉난방용 ‘히트펌프’와 증기를 간접이용(Indirect Use)하여 전력을 생산하는 ‘지열발전’으로 구분한다. 

‘히트펌프’는 2014년 20조원 규모의 시장을 형성하여 보일러 대체기술로 급부상할 것으로 예상됐다. ‘히트펌프’는 1970년대 오일쇼크 이후 본격적인 적용이 시작돼 유럽과 일본에서는 1990년대 후반부터 상용화됐다. 

2001년 미국 환경보호국은 현존하는 냉난방 기술 중에서 지열히트펌프의 효율이 가장 높은 것으로 공인하였으며, 소모되는 에너지보다 3~4배 많은 에너지를 자연(지열)에서 추출하는 고효율 시스템으로 평가받고 있다.

지열발전, 비화산지대로 개발 가능해져  

‘지열발전’은 중저온 지열수로도 발전할 수 있는 최신기술과 비화산지대에서도 발전 가능한 열수를 생산하는 신공법이 등장함에 따라 향후 잠재적인 개발 경제성이 크게 향상된 것으로 분석되었다.

1905년 이탈리아에서 개발이 시작되었으며 화산지대의 지열발전은 석탄화력발전의 발전단가에 근접한 경제성을 확보하여 자생적 성장이 가능한 것으로 평가된다. 지열에너지 관련 산업은 일본과 유럽(프랑스, 독일, 덴마크 등)이 기술적 우위를 점하여 주도하고 있는 것으로 나타났다. 

히트펌프 시장에서 국내 LG전자와 삼성전자가 고도의 기술수준을 확보하고있으나 해외시장에서의 인지도와 제품군이 부족한 상태이다. 지열발전 시장은 북미와 유럽 업체들이 탐사와 시추분야를 주도하고 있으며, 발전설비는 일본업체들의 시장점유율이 68%에 달한다. 지열발전은 국내에서는 미개척 분야로 일부 중소벤처기업이 지질탐사에 대한 기초 기술을 확보하고 있는 상태다. 

산은기술평가원 관계자는 “지열에너지를 우리나라의 차세대 녹색성장 동력사업으로 육성하기 위한 지원이 필요하고, 지열발전의 경우 동남아 화산지역 사업에 프로젝트파이낸스 진출을 검토할 필요가 있다.”고 밝혔다.

한국지열협회 관계자는 “단독주택 및 시설원예 위주로 이뤄지는 현재 지열시장의 범위를 넓혀 공동주택 전체에서 지열 냉·난방을 지원할 수 있는 시스템을 개발해야 한다”면서 “주택 시장은 200조원을 형성하는 거대한 시장이 될 것”이라고 말했다. 그는 “지열의 경우 수출할 것이 없어 100% 내수 가능한 에너지원”이라며 “국내 연간 17조원의 시장을 형성하고 고용창출 및 취업유발에 큰 역할을 할 것”이라고 주장했다. 

지하수 지열협회 관계자는 “세계적으로 식생활용수를 절대적으로 지하수에 의존하는 국가가 전체 국가의 40%에 육박한다”면서 “지열에너지시스템의 경우도 우리나라에서는 이미 열효율성과 경제성이 입증됨에 따라 지하수·지열분야의 관계자들이 할 일이 많다는 것을 의미한다”고 강조했다.

한국지열협회 관계자는 “현재 국내에서 각광받고 있는 태양광과 풍력은 대부분 난방 사용이 불가능하다”며 “지열 냉·난방을 위해서는 히트펌프가 필수적으로 필요하고 히트펌프는 경제성이 뛰어나 지열 냉·난방의 전망이 밝다”고 말했다. 

지열 냉·난방 설비를 기존 시스템과 비교했을 경우 냉방은 50%, 난방은 77% 절감할 수 있다는 것. 히트펌프는 여름철 땅속 일정한 온도를 끌어와 실내를 시원하게 유지하고 겨울철에는 땅속 온도를 히트펌프로 높여 실내를 데운다. 특히 지열은 태양광과 풍력이 가동시간에 제한을 받는 것과는 달리 하루 24시간 사용 가능하다. 한편, 지열에너지 관련, 해외 각국이 정부 차원의 정책 및 지원이 전반적으로 진행되는데 반해 국내는 태양광, 풍력이 반도체, 발전시스템 등 산업연계가 가능한 반면, 지열은 연관성이 적다는 이유로 산업정책이 미흡하다는 점이 지적되고 있다. 

현재 국내 지열산업은 ▶ 공공의무화사업 ▶ 시설원예 지열난방 보급사업 ▶ 그린홈 100만 호 사업 등 국책사업 위주로 진행되고 있는데, 이같은 속도로는 지열에너지 산업의 급격한 성장이나 발전은 기대하기 어렵다는 것이다. 

한국지열협회 한 관계자는 “우리나라에서는 1년에 1,000세대에 지열이 보급되고 있다”면서 “선진국의 추세와는 너무 차이가 커 과연 2020년에 신재생에너지 강국으로의 진입이 가능할지 의문”이라고 말했다.