[기획] 잠재력 무한 신재생에너지 ‘지열에너지’ 주목
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[기획] 잠재력 무한 신재생에너지 ‘지열에너지’ 주목
  • 오영주 기자
  • 승인 2021.06.21 13:53
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헝가리 가정 내 난방 에너지 소비, 지열에너지로 대폭 충당 가능
정부 차원에서 독려, 전체 대비 최대 70%까지 지열에너지 통한 생산 가능

[시사주간=오영주기자] 코로나19로 인해 환경의 중요성이 부각되면서, ‘저탄소화’가 세계 각국에서 주목받고 있다. 공기 오염을 일으킬 수도 있는 석탄, 석유와 같은 탄소에너지를 대신해 보다 친환경적인 에너지가 각광받고 있는 것. 

그중 지열에너지는 지하의 열 온도차를 이용하여 냉ㆍ난방에 활용하는 신재생에너지기술로, 현재 24 개국에서 사용되고 있다. 특히 정부의 적극적인 주도하에 발전하고 있는 곳은 헝가리다. 헝가리에는 전국적으로 있는 약 130여개의 온천이 있는데, 이는 헝가리 전역의 풍부한 지열 에너지를 활용한 천연 지하수를 기반으로 한 것이다. 

온천 외에도 이 지열에너지를 난방 및 전기 생산의 목적으로 활용하고 있다. 헝가리 정부에서 지난 Horizon2020 EU 펀딩 프로그램 일환으로 개시한 OGRe(Hungarian Geothermal System)에 의하면 헝가리 전역에는 상당수의 지열에너지가 활용 가능함을 확인할 수 있다.

◇ 헝가리, 정부 주도하에 지열에너지 사업 박차

사진=KOTRA

2019년 유럽 지열에너지 의회에 발표된 자료에 의하면 2016년 기준 헝가리 전역에는 총 1,622개의 열 우물(thermal well)이 직접 난방을 위한 온수 생산에 활용되고 있다. 이를 전력 기준으로 환산할 경우 직접 난방에 활용된 7,673MW 중 164MW에 불과한 수준이며 나머지는 천연가스, 석탄 또는 다른 에너지원을 활용하여 생산됐다. 

동 보고서에 따르면 전체 대비 약 60에서 70%까지 지열에너지를 통한 생산이 가능할 것으로 전망되며, 이는 지열에너지의 활용 효율성 향상과 폐광 또는 폐 가스정을 활용함으로써 가능할 것으로 내다보았다. 이렇게 된다면 헝가리 전력 소비량의 75%를 차지하는 가정 내 난방 에너지 소비를 대폭 지열에너지로 충당하여 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 높은 천연가스 의존도 감소 그리고 연소를 통한 오염원도 줄일 수 있을 것으로 보고 있다.

정부 차원에서도 지열에너지의 발전과 활용을 독려하고 있다. 앞서 소개한 OGRe 툴 개발을 통한 지열에너지 개발 후보지 정보 제공과 함께 지난 6월 8일 헝가리 혁신 기술부는 광천지 탐사 및 시추에 과정상의 지질적 위험을 지원하는 명목의 입찰을 발표했다. 

이로써 프랑스, 독일, 네덜란드 등과 함께 헝가리도 지열에너지 발전에 대해 국가 지원 보험 제도를 수립하게 되었으며 총 1,660만 유로를 활용함으로써 시추 및 시험탐사 비용을 지원하며 개별 프로젝트에 대해 최대 5.7백만 유로를 환급 받을 수 있으며 지원서에 명시된 실제 유속과 온도 등의 적합성 평가 여부에 따라 달라진다. 만약 성공할 경우 비용의 30%가 지원될 예정이며 부분 성공 40%와 실패 60%의 지원율을 통해 실패 시 더 큰 금액을 지원함으로써 지열에너지 산업의 발전과 헝가리의 국가 기후 목표 달성에 큰 도움이 될 것으로 전망되고 있다.

실제로 지난 4월 지역 난방 업체 FOTAV와 Icelandic Artic Green Energy는 부다페스트 내 지열에너지 난방 시스템을 공동 개발하는 프로젝트에 합의했다. 이는 부다페스트에서 진행되는 최초의 10-20MWth 규모 프로젝트이며, 부다페스트 주민의 난방 시스템을 책임질 뿐만 아니라 연간 21,000톤의 이산화탄소 배출량을 절감할 수 있을 것을 전망되고 있다.

지난 2016년 6월에는 Turawell Geothermal Project를 위해 헝가리 내 최초의 지열에너지 전력단지 설립이 시작됐다. 싱가포르계 KS Orca Renewables가 대주주로 Turawell Kft.에 투자했으며 당초 3MW 전력을 지열에너지를 통해 생산하고 7MW 규모의 가정 내 난방을 공급 가능할 것으로 전망됐다. 완공 이후 발표된 정보에 의하면 해당 광천지는 약 1500미터 해수면 아래에서 섭씨 125도의 분당 6천 리터의 물을 생산 가능한 것으로 밟혀졌다. 하지만 예상과는 다르게 3MWe 전력이 아닌 총 2.3MWe만 생산 가능했으며 이 중 1MWe는 전력단지 가동에 쓰임에 따라 1.3MWe만이 실제로 생산되고 있는 상황이다.


◇ 국내 일부 지역, 지열에너지 직접 냉난방 사용 가능

사진=녹색에너지 연구원  / 자료=한국에너지공단 신재생에너지센터

국내 지열에너지 산업 전망은 어떨까? 우리나라 일부지역의 심부(지중 1 ~ 2 km) 지중온도는 80 ℃ 정도로써 직접 냉난방에 이용 가능한 것으로 나타났다. 또, 정부가 지난해 12월 발표한 2050 탄소중립 추진전략(‘경제구조의 저탄소화’, ‘신유망 저탄소 산업 생태계 조성’, ‘탄소중립 사회로의 공정전환’)으로 인해 지열에너지를 필두로 한 신재생에너지가 국내에서도 주목받는 상황이다. 

국내지열에너지전문기업 ㈜ 제이앤지의 경우, 지열히트펌프시스템 기술을 활용해 이용해 2012년 당시 해당 농가에서 전국 단위 면적당 최고의 파프리카 생산량(1만 2540m² 규모의 파프리카 유리온실로서 단위생산량이 3.3m²당 70kg 이상)을 기록한 것으로 알려졌다. 그밖에 전북대병원, 한전 나주 스마트팜, 전주 고려병원 등도 수축열 냉난방 및 급탕시스템의 대표적 현장인 것으로 알려졌다.

농업용 지열히트펌프시스템은 제이앤지가 2012년 한국기계연구원의 실증실험을 통해 개발한 농업전용 지중 계간축열의 일종으로 펌프만의 단독운전으로 온실 내 발생하는 일사에너지를 지중으로 운반 및 저장해 뒀다가 필요 시 지열히트펌프의 난방열원으로 활용하는 기술이다.

한편, 녹색에너지연구원은 "태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되며, 이렇게 태양열을 흡수한 땅속의 온도는 지형에 따라 다르지만 지표면 가까운 땅속의 온도는 개략 10℃∼20℃정도 유지해 열펌프를 이용하는 냉난방시스템에 이용할 수 있다"고 설명했다. 

이어 "엄밀히 말해 지열 에너지는 재생이 불가능한 에너지원이지만, 지구 자체가 가지고 있는 에너지이므로 굴착하는 깊이에 따라 잠재력은 거의 무한이라고 할 수 있다"고 말했다. SW

oyj@economicpost.co.kr




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