새는 열에너지 잡는 '데이터 통합관리 시스템' 구축

[에너지신문] 산업통상자원부가 '열에너지 데이터 통합관리 시스템'을 구축, 불필요하게 낭비되는 열에너지 잡기에 나섰다.

이를 위해 산업부는 24일 생산성본부에서 '미활용열 활용촉진 범부처 전담반(TF)회의'를 개최한다.

이날 회의를 계기로 산업부는 농림축산식품부, 해양수산부 등 관계부처 및 열 관련 유관기관과 함께 미활용열 데이터 통합관리를 추진해 나갈 예정이다.

회의는 고유가, 에너지 가격 인상 등을 배경으로 에너지 추가 절감 방안을 마련하고자 마련됐다. 특히 산업공정, 발전과정에서 불가피하게 발생, 버려지는 열을 포함한 미활용열의 활용 촉진방안을 중점 논의한다.

에너지 안보강화, 온실가스 감축을 위해 에너지 효율을 높여야 한다는 공감대가 형성되고 있으나, 미활용열과 폐열은 경제성과 기술적 한계로 인해 재활용률이 낮고 사업자를 위한 정보도 기관별로 산재돼 있는 상황이다.

이에 산업부는 농식품부, 해수부 및 유관기관과 함께 폐열 발생정보를 집단에너지공급자, 시설원예단지, 양식장을 포함한 미활용열 잠재적 수요정보와 유기적으로 연계하고 비즈니스 모델 발굴 단계에서부터 확산에 이르기까지 사업 전 주기에 걸쳐 협업을 강화해 나간다는 계획이다.

최연우 산업부 에너지정책관은 “열에너지는 온도에 따라 수요처가 다양하므로 미활용열 수요 창출 및 에너지 절감사업 확대를 위해서는 수요자 중심의 데이터 품질개선과 기술개발 등을 통한 경제성 확보가 중요하다”며 “데이터 통합관리 뿐 아니라 기술개발 지원과 법·제도 개선도 계속해서 추진해 나가겠다”고 밝혔다.

정부는 그간 기관 간 데이터 협업체계 구축, 연구용역 등을 통해 미활용열데이터 수집·최신화를 진행해 왔다.

향후 에너지공단을 중심으로 에너지사용계획 협의 및 에너지사용량 신고단계에서부터 미활용열 이용계획을 강화하고 열사용·배출정보가 자동으로 등재되는 디지털 시스템을 구축한다는 계획이다.

아울러, 데이터센터, 식물공장 등 에너지 다소비 산업에서 열관리 및 재활용을 가능하게 해주는 기술개발 지원도 검토하고 있다.

◆ 미활용열 사용 촉진을 위한 R&D 신규 과제발굴 현황은?

미활용열 사용 촉진을 위한 R&D 신규 과제로는 '액침냉각을 이용한 데이터센터 열관리 초고효율화 기술개발 및 실증'과 '미활용에너지 활용 에너지 절감형 식물공장 시스템 개발 및 실증'이 있다.

액침냉각은 열이 발생하는 전자기기를 전기가 통하지 않는 비전도성 액체에 직접 담가 냉각하는 방식. 디지털 전환의 급격한 진행에 따른 데이터센터 대형화 및 고집적화에 대응하기 위해 새로운 냉각기술 개발 필요성이 제기됐고 이에 대응해 R&D를 추진하고 있다.

2020년 기준 세계 데이터센터의 연간 전력소비량은 240∼340TWh로, 이는 전세계 전력소비량의 1∼1.3% 차지한다. 2021년 기준 데이터센터는 전세계 1851개, 국내에서는 177개(상업용 62개)가 운영 중이다.

탄소배출 저감을 위해서는 전력사용 효율을 높이고 데이터센터 운영과정에서 발생하는 열에너지를 재활용하는 기술 확보가 중요하다. 따라서 고밀도 데이터센터 열관리를 위한 액침냉각 기술과 액침냉각열을 활용한 열관리 기술개발을 통해 에너지다소비 건물 증가에 대응한다는 게 산업부의 설명이다.

미활용에너지를 활용한 에너지 절감형 식물공장 시스템 개발 및 실증도 추진되고 있다.

신선식품 수요 증가와 유통시스템 혁신을 배경으로 식물공장 시장이 성장하고 있으며, 이는 대표적인 에너지 다소비 시설로 분류된다. 글로벌 식물공장 시장은 2021년 32억달러에서 2026년 97억달러 규모로 연평균 성장률 약 25%가 예상된다.

산업부에 따르면 식물공장은 작물재배를 위한 인공빛과 온도·습도유지 설비에 많은 에너지가 소비된다. 단위면적당 에너지사용은 일반건물의 5~10배에 달한다.

식물공장의 대형화·자동화에 따른 에너지 비용증가에 대응하기 위해 미활용에너지 사용, 고효율화를 통한 에너지사용 절감기술이 필요하다는 지적이다.

이에 따라 에너지전환 기술의 식물공장 적용으로 미활용에너지 이용률을 높이고, 고효율 식물공장 요소기술 개발을 통해 에너지다소비 산업의 에너지 소비 절감을 추진한다.