▲ [사진 = (주)종합지하수개발]

 친환경에너지, 신재생에너지, 세계는 현재 에너지 전쟁 중이다. 세계는 선진국을 중심으로 친환경에너지 정책을 밀어붙이고 있고, 다른 한친환경에너지, 한쪽인 중국에서는 에너지 부족으로 인한 에너지 대란을 겪고 있다. 인류가 발전할수록 에너지 사용량은 계속해서 늘어나고 있고, 지구의 환쪽인 환경은 심각할 정도로 훼손되어 각종 이상기후 현상이 발생하고 있다. 전문가들은 더 이상 지구의 오염이 지속되면, 되돌릴 수 없는 상황이 경은 될 것이라고 경고를 하고 있다.

화석연료 및 전기를 사용하는 발전소는 이산화탄소 배출원의 가장 큰 요소다. 이런 이유로 태양광, 태양열, 풍력 등의 친환경 에너지 개발화석연료 개발에 열을 올리고 있는 가운데, 가정이나 소규모 발전에 적합하고, 반영구적인 사용이 가능한 지열 이용의 활용도에 대한 관심도 늘어가고 에 있다. 이에 본지에서는 국내에서 가장 많은 가정용/농업용 지열보일러를 공급하고 있는 친환경 강소기업, ㈜종합지하수개발(대표 조동환)을 찾아보았다.

가장 친환경적인 냉난방 시스템, 지열보일러

지열(地熱)을 이용하여 가동하는 지열보일러는 현존하는 보일러 중에서 가장 친환경적인 냉난방 시스템이다. 태양광이나 태양열과 같은 모듈이 필요하지 않고, 한번 시공하면 반영구적으로 사용할 수 있다. 아직 일반인들에게는 생소하지만 현재 롯데월드타워, 서울시청, 세종시 정부청사 등에 대규모 지열냉난방 시스템이 설치되어 가동 중이며, 나주 한전사옥, 세종시 국무총리청사 등에서는 냉난방의 100%를 지열이 담당하고 있다. 사계절이 뚜렷한 우리나라의 기후 특성상 냉난방은 필수적이다. 최근 에너지 절약 및 친환경에너지를 활용하기 위한 다양한 냉난방 시스템에 대한 시도가 이루어지고 있는 가운데, 업계 관계자들 사이에서는 지열보일러가 최고의 냉난방 시스템으로 꼽히고 있다.

㈜종합지하수개발은 우리나라에 지열보일러가 도입된 이후부터 현재까지 지열보일러 사업을 펼치고 있으며, 국내에서 가장 많은 시공기록을 가지고 있는 곳이다. 우리나라에 지열보일러가 들어온 것은 약 25년 전이다. 주로 대형 빌딩에서 사용하던 중 2009년 정부에서 보조금 사업을 시작하면서부터 개인주택에 보급되기 시작했다. ㈜종합지하수개발 조동환 대표는 “당사는 2000년도부터 지하수 개발을 위한 파공을 시공했으며, 2005년부터 지열보일러를 설치하기 시작했다. 2009년 정부에서 가정용 보조금을 지원하기 시작한 이후로는 줄곧 지열보일러 사업만 하고 있다. 지열보일러는 가장 친환경적이고, 매우 효율적인 시스템으로 정부에서도 적극 장려하고 있다”고 언급했다.

지열보일러, 기존의 보일러 대비 75%의 뛰어난 연료비 절감 효과

난방과 냉방을 동시에 할 수 있는 획기적인 지열보일러 시스템도 선보일 예정

한국에너지관리공단에서는 친환경에너지로 지열보일러를 적극 장려하고 있지만, 아직 우리나라 국민 대부분은 지열보일러에 대해서 잘 알지 못한다. 지열보일러의 원리는 일 년 내내 섭씨 15도 내외를 유지하는 땅속의 열을 히트펌프 보일러와 열교환기의 메커니즘을 활용해 난방 및 냉방에 사용하는 원리다. 지하 약 150m까지 수직으로 천공을 뚫고, 그 구멍에 PE관을 U자로 넣은 후 열교환기 파이프를 통해 유체를 순환시켜 땅의 지열을 이용하게 되는데, 설치 후 보일러의 운용적인 측면에서 일반 가스보일러나 기름보일러 대비 약 75%의 연료비 절감 효과가 있다. 겨울철 난방은 물론 여름철 냉방도 가능하며, 항상 온수를 생산할 수 있다. ㈜종합지하수개발 조동환 대표는 “유지비가 최대 80%까지 절감되며, 이는 현재 모든 냉난방 보일러 중 가장 저렴한 비용이다. 또한 어느 보일러 시스템 보다 가장 친환경적이다”고 언급했다.

㈜종합지하수개발은 현재 ‘지열냉각식 공법에 의한 사출기의 고온의 PE 파이프지열냉각기(특허 제10-1696170호)’, ‘비닐하우스 또는 실내공사용 건축물의 지열에 의한 팬코일 냉난방장치(특허 제20-2016-009927)’, ‘지열에 의한 비닐하우스 보온장치(특허 제10-2015-0091042)’, 등 지열에너지를 활용한 보일러에 대한 다수의 특허를 가지고 있으며, 국내에서 가장 많은 지열보일러 시공 경험을 가지고 있는 강소기업이다. 특히 2009년부터 정부에서 지열보일러의 설치가구에 설치비용을 지원하는 ‘융복합사업’ 정책을 펼치고 있는데, 2020년 전국 지열보일러 설치 순위 1위를 기록할 정도로 그 기술력을 인정받고 있다. 또한 현재 모든 지열보일러는 난방 혹은 냉방을 동시에 사용할 수 없지만, ㈜종합지하수개발 조동환 대표는 난방과 냉방을 동시에 할 수 있는 획기적인 기술도 개발하여, 특허로 등록 후 시공을 시작할 예정이다.

정부의 ‘융복합사업’, 자기부담금 25%만 부담하면 지열보일러 설치 가능해

㈜종합지하수개발, 2020년 전국 지열보일러 설치 1위 기록

지열보일러 설치를 원하는 가구는 정부 승인 후 적은 비용으로 공사를 진행할 수 있어서 꾸준하게 설치가구가 늘고 있는 실정이다. 현재 지열보일러에 관한 정부의 융복합사업의 내용을 보면 국가에서 50%를 보조하고, 지자체에서 30%를 보조한다. 가구의 자부담금은 20%에 불과하다. 50평 기준(17.5KW)으로 총 공사비용이 2,230만 정도이며, 자부담금은 약 480~490만 원 정도이다.

㈜종합지하수개발은 작년에만 142가구에 대한 지열보일러를 시공했으며, 승인을 받은 상태의 내년 예정 공사가 벌써 90여 건이 넘는다. ㈜종합지하수개발에서는 신속한 AS를 위해 본사가 위치한 광주시 곤지암에서 약 1시간 내외의 거리에 위치한 곳만 공사를 시공하기에 이곳의 시공 기록이 더욱 놀랍다. 시공에 있어서 지역적으로 제한을 두고 있음에도 불구하고, 굴착팀, 설치팀, 배관팀 등 체계적인 공사 시스템을 갖추었기 때문에 연간 약 200건의 시공이 가능하다. 현재 천공장비와 컴프레셔 등의 모든 시공 장비를 갖추고 있는 지열보일러 시공 업체는 전국을 통틀어 ㈜종합지수하개발을 포함한 3곳 정도에 불과하다.

이곳에서는 현재 주거용 지열보일러 설치에 주력을 하고 있지만, 앞으로는 농업용 지열보일러 사업도 진행할 계획이다. 현재 이곳에서 보유한 특허 중 2가지의 특허는 농업용 지열보일러에 관한 특허다. 조 대표는 “지열보일러의 원리는 땅 속 지하의 일정한 열을 이용하는 것이다. 이는 가정용, 농업용 구분 없이 사용할 수 있다. 비닐하우스의 경우 여름철은 매우 고온이며, 겨울철에는 난방을 필수적으로 해야 한다. 지열보일러를 활용하면 훨씬 저비용으로 큰 효과를 볼 수 있다”고 언급했다.

지열보일러, 비닐하우스에 적극 활용할 경우 전체 농가소득에 크게 기여할 수 있어

정부의 보다 폭넓고 실질적인 지열보일러 지원 정책이 필요할 때

㈜종합지하수개발에서 개발한 ‘비닐하우스 또는 실내공사용 건축물의 지열에 의한 팬코일 냉난방장치’의 기술 내용을 자세히 살펴보면 굉장히 혁신적이다. 순환용고압양수기를 가동시키면 온수가 송수관을 통해 팬코일을 통과하면서 송풍기가 가동되는데, 사용된 수열은 팬코일 밖으로 방출되며, 방출된 물은 다시 땅속 열교환기를 통해 온수로 되어 재사용하게 되는 시스템이다. 대기온도와 상관없이 다수의 천공의 열교환기를 거치면 결국 지열과 비슷한 온도의 온수를 얻게 되는 원리다. 또한 이 과정에서 온도감지센서가 설정온도를 감지하여 하우스 내부는 항상 일정온도를 유지하게 된다. 특허로 등록이 되어있는 이 기술은 상당히 혁신적인 시스템이지만 정부의 애매한 보조금사업 정책 때문에 본격적으로 시작하지 못하고 있다. 현재 정부사업 내용을 보면 5억 원 이상의 대형 사업에만 보조금을 지급하고 있는데, 이는 모두 입찰방식으로 진행된다. 입찰방식의 성격상 기술력 있는 업체보다는 저렴한 입찰가격을 낸 업체가 공사를 따내고 있으며, 이는 결국 부실한 하도급 공사로 이어져, 실제 농가의 지열보일러 가동률은 50% 미만에 그치고 있다.

조동환 대표는 “대형공사 비용을 나눠서 작은 여러 농가에 지열보일러를 보급하면 가동률도 높아지고 농가 소득도 크게 향상이 있을 것이다. 또한 친환경에너지 정책을 펼치는 정부사업의 방향에도 부합할 것이다. 정부의 보다 폭넓고 실질적인 지열보일러 지원 정책이 필요하다”고 밝혔다.