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히트펌프, 축열시스템 도입으로 에너지와 비용 절감을!
  • 한국에너지정보센터
  • 승인 2017.08.29 14:42
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히트펌프는 적은 에너지로 냉열, 온열을 얻을 수 있기 때문에 이를 도입하면 에너지 절약과 CO2 발생을 절감하는 효과가 있다. 열 에너지를 축적하고 필요할 때 방열하는 시스템인 축열시스템 역시 주간 전력을 절감하고 고효율 열 펌프와 결합할 시 에너지 절약 효율을 높일 수 있다. 그렇다면 실제로 이러한 에너지 절감 시스템을 도입하면 구체적으로 어떤 효과를 얻을 수 있는지 그 사례를 소개한다.
일본 일반사단법인 히트펌프ㆍ축열센터에서는 펌프와 축열시스템에 관한 업무를 담당하는 일본국립센터다. 에너지 절약과 환경 보전에 공헌하는 히트펌프, 축열 시스템의 보급 촉진과 기술 향상을 위한 사업을 전개하고 있다. 히트펌프ㆍ축열센터에서 소개하는 일본의 솔루션 적용 사례를 통해 에너지 절감 방법과 그 효과에 대해 알아보자.
 

도레이 주식회사

“정수열을 활용한 히트펌프시스템을 도입함으로써 대폭 에너지 절감, CO2 감축을 실현“

일본의 도레이(東レ)주식회사는 직물, 필터, 필름 등 화학소재를 전문으로 생산하는 기업이다. ‘우리의 새로운 가치 창조를 통해 사회에 공헌한다’라는 기업 이념을 기반으로 ‘안전, 재해 예방, 환경 보호’를 경영 최우선 과제로 제품을 제조, 공급하고 있다. 뿐만 아니라 원재료 조달에서 폐기에 이르기까지 제품의 라이프 사이클 각 단계에서 사회의 안전 준수, 환경 보호를 지속적으로 추구하고 있다.

이에 에너지 절감과 환경 보호에 관한 솔루션을 적극적으로 적용, 실현하는 기업이다. 실제로 도레이그룹은 2011년부터 2015년까지 진행한 ‘제4차 환경중기계획’에서 1990년 대비 온실가스를 10% 삭감하는 것을 도레이그룹의 목표로 세우고 활동을 전개하기도 했다. 이번에 소개할
도레이그룹의 에너지 절감 사례는 기후(岐阜)현 안파치(安八)군에 있는 도레이의 기후 공장이다.

이 공장은 물과 풀로 둘러싸인 공장으로, 도레이가 개발한 인공 피혁인 Ecsaine, 필름 lumirror 등을 제조하고 있다. 도레이그룹 목표에 따라 LNG Salellite 설비 설치에 의한 보일러 연료 전환을 시작으로 설비의 근대화 실현 등 에너지 절감 활동을 진행 중이다. 이를 통해 전략적으로 온실가스 삭감에 주력하여, ISO14001의 인증도 취득했다. 지난 2016년에는 에너지 절감 활동의 일환으로서 LNG 기화설비의 열원을 온수히터에서 히트펌프로 변경할 때 다음과 같은 사항을 검토함으로써 에너지 절감 실현과 LNG 안정적으로 공급하는 등의 성과를 달성했다.

1. 이 지역에 지하수가 풍부하다는 점에 착안하여 지하수 열과 수열원 히트펌프를 조합하는 시스템을 도입하여 효율을 향상시킨다.
2. LNG 소비량이 증가하여 기화 설비의 물 히터를 백업 운용하는 설비로 사용한다.

후쿠이 대학교

“축열공조 운용을 개선하여 미 사용 에너지를 활용, 에너지 절감과 피크 전력 억제를 실현”

일본의 국립대학법인인 후쿠이대학(福井) 마츠오카(松岡) 캠퍼스는 1980년 후쿠이의료대학으로 발족했다. 2003년에는 구 후쿠이대학과 통합하여 신 후쿠이대학이 탄생한 현재에 이르러 의학부, 그 부속 병원과 함께 고도의 전문성을 갖춘 의료인을 육성하면서 지역 의료의 핵심 중추를 담당하는 시설이 되었다.

후쿠이대학 부속병원은 현(縣)에서 유일한 특정 기능 수행 병원으로서 ‘최고, 최신의 의료를 안심과 신뢰 아래’라는 이념으로 고도의 의료 서비스를 제공하고 있다. 현재 우수한 지역 의료인을 배출하는 하이퀄리티 메디컬 센터로서의 지위를 확보하기 위해 병원 재정비 사업을 추진 중이다. 이에 2014년에는 신 병동이 가동을 시작하여 2018년에는 신 외래 병동, 중앙 진료동으로서 진료를 시작할 예정이다.

이처럼 병동이 증가함에 따라 환경, 에너지를 고려하면서 건물 내 설비를 증설, 갱신할 필요성이 생겼다. 이에 병동 내 에너지 시스템에 대한 개선에 돌입하게 되었다. 기존설비인 축열조의 운용방법을 개선하는 것을 시작으로 A중유를 사용하고 있던 구 설비를 터보냉동기 등 고효율 히트펌프 기기로 변경했다. 이러한 시스템 변경뿐 아니라 스마트한 시설 관리를 위해 시설 관리 데이터를 클라우드에 데이터베이스화 했다. 이로써 각 시스템과 데이터를 공유함으로써 설비 관리의 시각화를 실현하기도 했다. 이렇게 에너지 절감, 코스트 절감 관리를 실현하는 것 외에도 이번 프로젝트에서는 미 사용 에너지인 정수열, 열병합(cogeneration) 설비 배열에 재 이용 가능한 열 회수 칠러를 적용하는 것으로써 에너지 절감을 실현하기도 했다.

 

한국에너지정보센터  kecenter@hanmail.net

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