[기획] 신재생에너지 '블루오션' GSHP 신재생E 공공보급 의무화로 시장확대 국내산업 발전 및 국민소득향상에 따라 에너지 소비량이 크게 증가해 에너지 수입액 역시 매년 크게 증가하고 있다. 2003년의 경우 389억달러의 에너지를 수입했으며 이는 국내 총 수입액의 23.3%에 달한다. 또한 국제적으로 환경규제가 강화되고 있는 시점에서 에너지원 중 화석연료의 비중이 큰 우리나라의 경우에는 심각한 경제문제로 대두되고 있다.이에 정부에서는 에너지의 해외 의존도를 낮출수 있으며 환경오염 물질을 배출하지 않는 신재생에너지 보급을 활성화하기 위해 ‘신재생에너지 개발보급 및 이용촉진법’을 제정하고 2011년까지 1차 에너지소비량의 5%(13,330천toe)를 신재생에너지로 보급하는 것을 목표로 하고 있다. 신재생에너지 중 지열히트펌프는 가장 유망한 에너지원으로 각광받고 있다. 신재생에너지보급 공공의무화 제도가 시행되면서 가장 큰 비율을 차지하는 것도 지열분야다. 건물의 냉난방을 수행할 수 있는 지열히트펌프의 경우 연중 일정한 온도를 유지하는 지열을 이용하기 때문에 안정적으로 열원을 공급할 수 있어 히트펌프 COP가 우수하며 에너지절약형 시스템으로 많은 장점을 가지고 있다. 그러나 업체난립으로 인한 수익성은 날이 갈수록 떨어지고 있다. 이러한 레드오션시장에서 블루오션을 창출하는 것은 쉽지 않으나 축열식 GSHP 등 기업의 꾸준한 기술투자는 새로운 사업기회를 만들어 주고 있다. 지열히트펌프는 2000년도에 최초 도입된 후 2004년도까지 설치된 곳은 학교, 모텔 등 약 64개소이며 이중 미8군내 아파트 156동에 지열히트펌프 156대가 설치, 운영 중에 있다. 도입초기에는 지열히트펌프시스템에 대한 인식부족 및 높은 초기투자비로 인해 설치실적이 매우 미약했으나 2004년 3월29일부터 공공의무화제도가 시행됨에 따라 보급 활성화가 이뤄지기 시작했다. 공공의무화 제도라는 것은 공공기관이 발주하는 연 건축면적 3,000㎡ 이상의 신축 건물에 대해 총 건축공사비 5% 이상을 신재생에너지설비 설치에 투자토록 의무화한 것이다. 이번 의무화 제도가 본격 시행되면서 에너지 밀도가 높고 연중 사용이 가능한 지열히트펌프시스템에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 제도가 시행되면서 에너지관리공단이 50억원을 투자해 10개 시범사업 조성에 나선 결과 전체의 80% 가량이 지열에너지시스템을 도입했으며 나머지 20%는 태양광, 태양열 등 태양에너지 관련 기기를 설치했다. 2004년 3월 의무화 제도 시행 이후 2005년 3월말까지 1년간 총 113건이 신재생에너지설비로 검토가 이뤄졌다. 이중 신재생에너지설비 설치계획은 총 53건으로 총 건축공사비는 3,824억원이었다. 이중 태양열설비에 23억원, 태양광설비에 79억원, 지열설비에 169억원 등 총 271억원이 배정돼 총 건축공사비 대비 설비투자율이 7.1%로 조사됐다. 설비용량으로 보면 태양광 발전시설 427kW, 태양열 급탕시설 2,531㎡, 지열시설 3,157RT가 설치돼 연간 총 2,262toe 정도의 에너지절감 효과가 있을 것으로 기대된다. 정수남 신재생에너지센터 실장은 “앞으로 대형보급화를 위해서는 공공기관 건물에 대해서 적용이 어떻게 가능하고 기능, 디자인 등 다양한 분야에서 융합을 생각해봐야 한다”라며 “그러나 공공의무화 제도시행을 통해 지열의 경우 새로운 시장이 창출됐다는 점에서 큰 의미가 있다”고 말했다. 공공의무화 사업이 본격화되면서 지열히트펌프 수요가 증가하면서 2005년도에는 약 200~300억원 정도의 시장이 형성된 것으로 업계에서는 내다보고 있다. 수요가 증가함에 따라 지열히트펌프에 대한 인지도가 크게 향상되면서 민간건물에서도 지열히트펌프 적용에 대한 검토가 증가하고 있다. 또한 앞으로 환경규제에 따른 온실가스저감 대책 등에 의해 신재생에너지 보급이 크게 증가할 것으로 예상됨에 따라 지열히트펌프시스템도 약 5년 이내에는 500억원 이상의 시장이 형성할 것으로 기대된다. 업체난립, 신뢰성 확보 급선무 ■ 지열시장의 문제점 미국과 유럽 등 지열히트펌프 선진국에서는 가정용 지열시스템의 성공을 바탕으로 시스템의 규모를 키워가고 있는 반면 우리나라는 가정용 지열시스템 단계를 거치지 않고 처음부터 상업용 지열시스템 보급으로 진행된 것이 선진국과 다른 점이다. 이러한 이유는 가정용 전기요금이 누진제를 적용받고 있어 소비전력이 심야전기보일러에 비해 1/3~1/4 수준임에도 불구하고 일반 가정에서 사용에 어려움이 크다. 냉방의 경우 기존의 에어컨에 비해 30% 이상의 소비전력 절감효과가 있어 미국에서는 연간 40만호에 지열시스템 보급계획을 수립하고 다양한 지원방안을 실시, 가정용에 대한 보급 장례정책을 펴고 있다. 코텍엔지니어링 김금파 사장은 “우리나라는 소형시스템을 통한 경험축적이 이뤄지지 않아 실패하는 사례가 많아 가정용 냉난방 시장 진입이 불가능한 상태”라며 “장기적으로 지열시스템의 보급을 확대하기 위해서는 지열을 도입하는 가정의 전력요금을 현실화하는 것이 급선무”라고 밝혔다. 2004년 공공의무화 사업이 시행됨에 따라 지열히트펌프 시장이 크게 증가하고 있다. 이에 따라 2006년 현재는 60개가 넘는 업체가 지열히트펌프시장에 새롭게 진입하고 있는 실정이다. 많은 업체가 지열히트펌프 시장에 진입하면서 여러가지 문제점들이 생겨나고 있다. 그 중 가장 큰 문제점은 지열히트펌프 시스템의 신뢰성 저하를 일으킬 수 있다는 것이다. 몇몇 업체의 경우 지열에 대한 전문지식, 시공방법에 대한 준비가 부족한 상태에서 무조건 수주하고 보자는 전략으로 뛰어드는 경우가 허다하다. 이렇게 수주해서 공사가 진행되다 보면 지중 열교환기 용량과 시스템에 대한 완성도에 문제가 생길 우려가 있으며 A/S인력 부족으로 사후 현장관리 문제가 발생할 수 있는 소지가 다분하다. 이는 지열히트펌프에 대한 이미지가 많이 좋아지고 있는 가운데 큰 오점을 남길 수 있다. 과거 80년대에 정부차원에서 태양열온수시스템 보급을 지원하면서 많은 설치실적을 남겼지만 영세업체의 시공 및 A/S부족으로 사용자의 불만이 증가하면서 20년이 지난 현재는 그 명맥만 이어가고 있는 실정을 간과해서는 안될 것으로 보인다. 지열히트시스템시장도 과거 태양열온수시스템의 뒤를 밟지 않기 위해서는 업계의 정화노력이 필요하다. 즉 가격경쟁이 아닌 기술력과 기술인력 확보를 통해 안정된 시스템을 보급할 수 있어야 하며 보급 후에도 철저한 사후관리를 통해 지열히트펌프 시스템에 대한 인식을 향상시킬 수 있어야 지열히트펌프 시장이 더욱 확대될 수 있을 것으로 전망된다. 일반적으로 냉난방설비는 설계회사, 시공회사, 장비제작회사가 각각 설계, 시공, 제작을 분담해 진행하고 있으며 각각의 회사는 전문기술자와 전문면허를 보유하고 있다. 반면 국내의 지열공사는 지열회사가 설계, 시공, 장비공급 등 모두 분야를 망라하고 있다. 따라서 지열회사는 설계능력, 시공능력, 장비공급능력 등을 모두 보유해야 하나 이에 대한 기준이 없어 군소업체가 난립하고 있는 것으로 분석된다. 특히 조달청 입찰을 보면 지열과 관계없는 업체들이 대거 참여하고 있는 실정이다. 코텍엔지니어링 김금파 사장은 “군소업체 난립은 실패사례를 양산하면서 지열에 대한 부정적 인식을 확산시켜 보급을 저해하는 요인으로 작용하고 있다”라며 “지열의 설계 및 시공, 장비의 성능에 관한 명확한 기준과 엄격한 심사를 통해 우수업체를 적극 육성하고 업체의 난립을 제안할 필요가 있다”고 강조했다. 이러한 한계를 극복하기 위해서는 공공기관의 확대도 중요하지만 민간분야에 대한 적극적인 지원이 필요할 것으로 보인다. 티이엔 김태원 사장은 “정부의 지원하에 지열히트펌프시장이 크게 증가하고는 있지만 공공기관만을 대상으로 하는 시장은 한계가 있다”라며 “따라서 시장을 넓히기 위해서는 민간부분에도 지열히트펌프 보급을 증가시켜야 한다”라며 민간보급 활성화를 위한 방안이 필요하다고 강조했다. 그러나 아직까지 지열히트펌프시스템은 타 열원설비에 비해 초기투자비가 매우 높아 민간건물에 적용하기에는 많은 어려움이 있다. 다시 말해 초기투자비를 낮출 수만 있다면 지열히트펌프의 보급이 현재 보다 크게 증가할 수 있을 것으로 기대된다. 초기투자비를 낮추기 위해서는 시스템 성능을 향상시키면서 값싸게 보급할 수 있는 신기술, 신공법 등을 개발하는 것이 필수다. 현재의 시장에 안주하면서 시스템에 대한 연구개발을 소홀히 한다면 지열히트펌프시장의 성장엔 한계가 있을 것이다. 이앤이시스템 강한기 이사는 “60개 이상의 업체가 경쟁하는 지열히트펌프 시장에서 살아남기 위해서는 독자적인 신기술개발이 필수”라며 “현재 국내 지열히트펌프기술은 대부분 외국의 기술을 들여와 그대로 사용하고 있는 시점에 국산의 독자기술을 이용한 지열 히트펌프 시스템을 개발하면 다른 업체보다 한 발짝 앞서 나갈 수 있으며 지열히트펌프 시장 확대 및 신뢰성 향상에도 기여할 것으로 기대된다”고 밝혔다. 가정용 확대, ‘전력요금’ 현실화해야’ ■ 축열식 GSHP가 ‘블루오션’ 앞에서 언급한 것처럼 기술개발을 게을리 한다면 경쟁에서 살아남을 수 없다. 특히 지열히트펌프시장이 업체들의 난립으로 과열경쟁이 일어나고 있는 만큼 차별화된 기술개발이 무엇보다는 필요한 시점이다. 이러한 상황에서 ‘축열식 지열히트펌프(GSHP)’가 지열히트펌프 시장에서 블루오션으로 각광 받고 있다. 전체 지열히트펌프업체가 많게는 60여사가 넘는 것으로 알려지고 있지만 축열식 지열히트펌프는 이앤이시스템, 티이엔, HP시스템테크 등 3개사만이 기술력을 갖고 있기 때문이다. 신재생에너지 중 지열히트펌프(GSHP)는 건물의 냉난방을 할 수 있는 열원을 지열에서 얻는다는 점에서 부각되고 있으나 초기투자비 과다 등 개선해야 할 사안이 많다. 이에 지열히트펌프의 단점을 보완하면서 신재생에너지 보급에 기여할 수 있는 축열식 GSHP에 대한 관심이 높아지고 있다. 관심을 받는 가장 큰 이유는 바로 축열식 GSHP는 심야전력 요금적용을 받기 때문이다. 이는 기존 GSHP보다 난방비용 47%, 천공작업 비용을 40% 이상 줄일 수 있는 장점과 축열방식에 따라 부하변동이 있어도 히트펌프가 항상 100%로 운전돼 기기의 고장요인이 적어 기존 히트펌프보다 안정적으로 운전할 수 있기 때문이다. 이앤이시스템 강한기 이사는 “축냉기기의 경우에 축열기기에 비해 그 보급량이 매우 적어 여름철 전력수요 불균형을 해소하기 턱없이 부족한 실정으로 여름 전력수요 불균형을 해소하기 위해서는 축냉기기의 보급 활성화가 필요하다”며 “축열식 GSHP의 경우 축열시스템뿐만 아니라 신재생에너지시스템으로 공공의무화사업 및 여름철 전력수요 불균형을 해소할 수 있는 대안으로 떠오르고 있다”고 말했다. 축열식 GSHP 사업을 펼치고 있는 티이엔, HP시스템테크, 이앤이시스템 등 3사가 수주한 물량을 보면 기숙사, 연구소, 교회, 공장 등 민수물량이 대부분을 차지하고 있다. HP시스템테크 최병윤 사장은 “최근 수주실적이 민간이 80%의 점유율을 보이고 있는 것은 축열식 GSHP가 기존 GSHP보다 경제성이 뛰어나다는 것을 입증한 것”이라며 “신축이나 바닥난방이 많이 필요한 시설에 보급은 빠르게 확대될 것으로 기대된다”고 말했다. <강은철기자 eckang@enn.co.kr> 게재시간: 2006-01-31 오후 6:19:59