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지중열교환기: 시스템, 모델과 활용 검토

전문가 제언: ○ 지중열교환기(GHx)는 겨울에는 땅속의 열을 이용하여 난방을 하고 여름에는 열을 지하로 버려 냉방을 가능하게 한다. GHx를 사용하는 냉난방 시스템은 에너지 비용을 절감하고 친환경적이어서 선진국에서 점차적으로 보급이 증가하고 있다. 예를 들면, 미국에 설치된 지열시스템의 수는 2004년에 60만 대에서 2010년에는 140만 대로 증가할 것으로 예측된다.

○ 지구의 방사성물질의 붕괴와 지구 내부에서 방출하는 열은 무한한 에너지를 제공하며 재생에너지원으로서의 이용이 크게 기대된다. 지하 300m 이내의 지각온도는 연중 일정하여 냉난방 지열시스템에 이용할 수 있다. 미국, 아이슬란드, 일본 등의 국가는 수 ㎞ 깊이에서 시작하는 높은 온도의 온천, 간헐천, 온수를 이용하여 전력과 열을 생산하고 있으며, 현재 대규모의 초임계 지열시스템을 개발 중에 있다.

○ 한국에서는 GHx 분야의 경험과 기술이 미비하여 보급에 여러 가지 어려움이 있다. 설계능력의 부족으로 수직폐쇄형이 주류를 이르고 있다거나 외국수입품을 그대로 적용하여 비용이 더 많이 소요되는 경향이 있다. 또한 비열, 밀도, 열전도계수 등의 지질 자료도 부족하다. GHx 분야의 기술개발, 전문가 양성 및 국내 지반조사기 필요한 실정이다.

○ 한국은 97%의 에너지를 수입하고 있으며 에너지 소비와 온실가스 배출이 세계 상위권에 있다. 그리고 곧 닥쳐 올 국제환경 협약에 대비하여야 한다. 이러한 관점에서 화석연료에서 대체에너지로의 전환이 시급하며, 정부의 관련 법규정비, 예산확보, 그리고 적극적인 홍보와 연구지원이 필요하다고 본다.

저자: G. Florides, S. Kalogirou
자료유형: 학술정보