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하수열의 잠재에너지

  • 2015.01.23.
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하수열에너지

신재생 에너지의 가장 큰 장점 기존의 에너지를 대체할 수 있다는 것입니다.
또한 친환경적이라는 점입니다.
이것은 각 국가 뿐 아니라 인류 전체의 운명이 달린 문제이죠.

그런데 초기 시설비와 기간이 만만치 않아 개발에 어려움이 있기도 합니다.
그런 면에서 본다면 오늘 소개하는 하수열에너지는 우리에게 낯선 이름이지만 블루오션임에 틀림이 없다고 생각됩니다.

오늘은 신재생 에너지의 블루오션인 하수열에너지에 대해서 살펴보겠습니다.

 

◆ 하수열이란

하수열은 우리가 부엌에서 음식을 만들고 청소하고 씻고 세탁할 때 등,
일상생활을 하면서 배출하는 생활하수에서 얻을 수 있는 열을 말합니다.
일반 가정에서 배출하는 생활하수가 땅속에서는 평균 15° C를 유지한다고 합니다.
하수는 땅속을 흐르기 때문에 계절에 관계없이 일정한 온도를 유지하는데 이 또한 에너지 활용에 유리한 조건입니다.

 

하수열에너지2

 

◆ 하수열 에너지의 장점

첫 번째는 설치비의 경제성입니다.
여타의 신재생 에너지는 에너지로서의 가치는 높지만 설치비용이 많이 든다는 우려가 있었습니다.
그에 비해 하수열 에너지는 어디든 하수 시설만 있으면 히트펌프를 사용할 수 있다는 큰 장점이 있습니다.
히트펌프의 설치와 철거도 쉬워서 진정한 친환경 에너지라고 불립니다.

두 번째 장점은 태양광이나 풍력발전에 비해 전기 생산 1kw당 1/3 수준의 설치비로 경제적입니다.
그리고 도시의 주거 밀도가 높고 대규모의 지역 열공급 시설이 발달해 있으며 하수처리장이 도시 가까이 위치하고 있기 때문에 하수열을 사용할 수 있는 잠재력이 그만큼 높고 할 수 있습니다.

세 번째 장점은 투자 대비 효과인데요.
태양열이 6년~10년, 풍력이 10년~15년인데 비해 하수열은 최소 3년에서 최대 10년 정도면 투자 회수가 가능합니다.
수명 또한 태양광 발전이 15~20년, 풍력발전이 20~30년인데 반해 하수열은 30~50년까지 시스템 유지가 가능합니다.
그리고 냉방시에는 45~55%, 난방시에는 65~75%의 연간 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다고 합니다.

네 번째 장점은 하수열의 냉난방 시스템 관리의 간편성입니다.
겨울에는 하수관에서 흡수한 열을 열펌프의 증발기로 공급해 50~70℃까지 데워서 난방과 온수를 공급하며 여름에는 열펌프의 사이클을 반대로 적용해 냉난방을 합니다.

우리나라처럼 여름과 겨울이 뚜렷해 냉난방에 사용하는 에너지가 많은 경우 기존의 시설 사용에 비해 30% 이상 에너지 절감이 가능하며 온실가스 발생을 최대 60%까지 줄일 수 있다고 합니다.

 

하수열에너지3

 

◆ 실제 사례

하수열 에너지 시스템을 채용한 강동 어린이회관의 경우 LPG와 전기 에너지를 활용하던 기존 시스템에 비해 2009년 11월에는 약 72%, 12월에는 60%의 난방비 절감 실적을 냈고 2010년 1월부터 7월까지는 평균 56%의 비용을 절감하는 성과를 냈습니다.

용인시 기흥의 하수처리장은 하수열을 회수하여 집단 에너지로 활용하는 첫 사례인데요.
하루 최고 5만 톤의 하수를 처리합니다.

하수처리를 위해 쓰이는 전기비용은 일 년에 8억 정도인데 기술도입으로 10% 정도 절약할 수 있으며, 또한 이때 발생한 열로 냉난방을 할 경우 이산화탄소 저감효과도 기대할 수 있다고 합니다.

 

2014년 탄천물재생센터는 민간기업과 공공기관이 함께 하수열 에너지 사업을 추진한 경우입니다.
하수처리수의 폐열을 재활용하여 강남지역 2만 가구에 난방열을 공급하게 되는데요.
이곳에서 생산하는 열에너지는 강남지역의 2만 가구가 1년 동안 난방을 할 수 있는 양이라고 합니다.

그 양을 원유 수입 비용으로 계산하면 약 152억 원 절감할 수 있는 정도이고 이산화탄소 저감 효과도 있다고 하니,
경제성은 물론이고 친환경적인 에너지로서 큰 기대를 받고 있습니다.

하수열에너지의 가치에 대해 관심이 높아지면서 아직은 초기 단계지만 국내에도 실용화에 대한 논의가 늘었습니다.
외국의 경우 스웨덴, 노르웨이 등 북유럽과 일본에서는 2000년 전후부터 널리 쓰이고 있다고 합니다.

 

세계 각국은 이제 기존의 자원 외에 새롭게 자원화할 수 있는 것들에 역점을 두고 있습니다.
한번 쓴 물은 화장실 바닥 청소나 할 수 있다고 생각했는데 이렇게 재생이 된다니 참 다행이라는 생각이 듭니다.

에너지란 우리의 생활을 편리하게 해주는 고마운 존재입니다.
하수열에너지와 같이 버려지는 물에서 새로운 에너지를 얻고, 기존 하수 시설만 있으면 설치도 비교적 쉬운 편이니,
우리나라처럼 에너지가 부족한 나라에서는 적극적으로 개발해야 할 것입니다.
또한 도시가 밀집되어 있어 풍부한 생활하수가 공급된다는 점 또한 장점으로 작용되고 있습니다.

하수열은 기존의 고정관념을 깨고 접근한 에너지라는 생각이 듭니다.
수질오염은 물론이고 냉난방 에너지 공급으로 이산화탄소 배출도 줄이고, 대체 에너지로서 손색이 없습니다.
오늘날은 발상의 전환이 미덕인 시대인 모양입니다.
하수열 에너지와 같이 어디선가 잠자고 있는 에너지가 없는지 관심을 가져야겠습니다.

 

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