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에너지

2020-07-13
물이 가진 작은 열을 이용하는 에너지가 있다? 수열에너지 물이 가진 작은 열을 이용하는 에너지가 있다? 수열에너지

우리 삶에 반드시 필요한 물!
생명을 유지하는데 중요한 역할을 하며, 신재생에너지원 중 하나로 꼽히고 있는데요.
물은 수력, 조력, 파력, 조류 등 다양한 방법으로 에너지를 만들어내죠.
이 중에서 최근 그린 뉴딜 대표 사업으로 선정된 에너지가 있는데요.
바로 물이 가지고 있는 작은 열을 이용하는 '수열에너지'입니다.
생소할 수 있으나 이미 우리 주변 여러 곳에서 사용되고 있는데요.
오늘은 세계 곳곳에서 유용하게 쓰고 수열에너지에 대해 자세히 알아보겠습니다.

수열에너지란 무엇일까? 댐 하천 취수장 원수 관로 열교환기 히트펌프 열수송관 주거시설 건물 정수장 정수 관로

수열에너지란 물과 대기의 온도차를 이용한 에너지입니다.
물은 비열(온도 1℃를 올리는 데 필요한 열량)이 대기나 땅보다 커서,
잘 데워지지 않고, 반대로 잘 식지도 않는 특성을 가지고 있는데요.
때문에 여름엔 기온보다 차갑고, 겨울에는 따뜻하죠.
이런 물을 활용하여‘히트 펌프(Heat Pump)’에서 냉방 시에는 건물의 열이 방출되고,
난방 시에는 열을 건물 안으로 공급하는 원리입니다.

수열에너지는 어떤 특징이 있을까?

① 풍부한 자원

풍부한 자원 - 원수관로, 하천 및 댐 등에서 얻을 수 있는 풍부한 자원 / 삼면이 바다로 둘러싸여 있는 지리적 특성

수열은 인근 원수관로, 하천 및 댐 등에서 쉽게 얻을 수 있는 에너지원으로
대규모 열 수요도 충분히 만족시킬 수 있다고 전문가들이 평가하고 있습니다.
특히 우리나라의 경우, 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 물을 쉽게 구할 수 있고,
그 양도 풍부하여 수열에너지를 생산하는 데 있어 최적의 지리적 특성을 가지고 있답니다.

② 환경문제 해결에 도움

환경문제 해결에 도움 - 온실가스 감소 / 미세먼지 저감

미세먼지와 온실가스의 주범으로 알려진 석탄화력 발전량이
40%가 넘을 정도로 우리나라는 석탄 발전에 대한 의존도가 높은데요.
이를 수열에너지로 대체할 경우 냉∙난방 시 사용되는 전력량이 줄어들기 때문에
온실가스가 감소하고 미세먼지도 저감할 수 있습니다.

③ 열섬 현상 등 해소

열섬 현상 등 해소 - 도심부가 교외 지역에 비해 기온이 높게 나타나는 ‘열섬 현상’해소 / 냉각탑에서 발생하는 소음/진동 방지 효과

건물 냉방 시, 뜨거운 실외 공기를 차갑게 만드는 냉각탑을 설치해야 하는데요.
냉각탑을 사용하면 주변 지역에 비해 기온이 높아지는
‘열섬 현상’을 촉진하며, 냉각탑에서 소음, 진동이 발생하게 되죠.
수열에너지를 사용하면 냉각탑의 설치가 필요 없어져 열섬 현상이 완화되고,
소음과 진동도 방지할 수 있게 된답니다.

④ 비용 및 에너지 절약

비용 및 에너지 절약 - 화석 연료의 냉난방 시스템보다 약 20%~50% 비용과 전력 에너지를 절약 / 화석연료를 태우는 과정이 필요 없어 온실가스 배출량 감소

수열에너지는 화석 연료를 사용하는 냉·난방 시스템보다
비용과 전기 에너지를 20~50%의 저감할 수 있어 경제적으로 도움이 됩니다.
또한, 연료를 태우는 과정이 필요 없어 온실가스의 배출량도 줄일 수 있다는 장점도 있습니다.

다른 나라에서는 수열에너지를 어떻게 사용하고 있을까? 프랑스 – 루브르박물관 사진

유럽, 미국 등에서 이미 수열에너지를 건물,
농업 시설 등에 적극적으로 사용하고 있는데요.
프랑스는 30년 전부터 센강 물을 끌어다 루브르박물관 등에
수열에너지를 공급하고 있습니다.

스웨덴 – 스톡홀름 사진

스웨덴 스톡홀름의 경우 해수뿐만 아니라 하수,
호수, 지하수 등을 수열에너지원으로 활용하고 있는데요.
도시 전체를 난방하는 데 필요한 열량의 44%를 수열에너지로 활용하고 있답니다.

대한민국 - L타워 및 한강 전경

우리나라는 서울에 있는 L타워가 2014년부터
전체 냉·난방 용량의 10%를 수열에너지로 공급하고 있는데요.
이를 통해 연간 약 7억 원의 냉·난방 비용을 절감했습니다.
부산에 있는 L 마트는 마트 및 타워 등에 수열에너지를 사용하면서
에너지 및 4억 원 이상의 비용을 절약하는 효과를 보았습니다.

이처럼 수열에너지에 대한 관심이 높아지면서 기존 해수표층열로
제한되어 있던 수열에너지 범위를 지난해 10월부턴 표층에서 하천수까지 확대했는데요.
최근에는 그린 뉴딜 대표 사업으로 선정되어 미래형 친환경 에너지원으로 각광받고 있습니다.

수열에너지가 더욱 확대되어 우리나라의 새로운 에너지원이 되길 기대해봅니다.

지금까지 수열에너지에 대해 알아봤는데요.
우리나라는 수열에너지 활용이 아직 제한적인 수준이지만, 국토 삼면이 바다와
접하고 있는 지리적인 특성으로 발전 가능성이 높은데요.
앞으로는 일상생활에서도 친환경적으로 사용할 수 있는 수열에너지가
더욱 확대되어 우리나라의 새로운 에너지원이 되길 기대해봅니다.