신재생 에너지 이용, 가스·축냉식 냉방장치 기술개발 활발

[산업일보]
지구 온난화에 따른 기후변화로 여름이 점점 무더워지고 길어지는 가운데, 일부 원자력 발전소의 가동 중단까지 더해져, 올해는 사상 유례없는 전력 대란이 우려되고 있다. 이러한 상황에서 전력 수요의 24%(1776만kW)가 냉방에 사용되는 만큼 전력 피크 시간대에 냉방 전력 수요를 감소시키는 것이 매우 중요하다.

특허청(청장 김영민)에 따르면, 전력 피크 시간대의 냉방 전력 수요를 감소시키는 냉방장치에 관한 특허 출원이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 최근 5년간(‘08~’12년)의 출원 건수는 363건으로 이전 5년간(‘03~’07년)의 출원 건수인 230건에 비해 57% 이상 증가했다.

이는 전력예비율이 10% 이하로 밑돌기 시작한 2007년 이후로 전력 수요를 감소시키는 냉방장치에 관한 기술개발이 본격적으로 이루어진 결과로 보인다.

이러한 전력 피크를 완화할 수 있는 냉방장치에는 가스식과 축냉식이 있는데, 가스식은 전기 대신 가스의 연소열로 냉방장치를 구동하는 것이고, 축냉식은 전력 예비율이 높은 시간대의 전력을 이용해 냉각한 물을 피크 시간대에 이용하는 것이다. 한편, 가스·축냉식 냉방장치 중에는 태양열·지열·폐열 등의 신재생 에너지를 보조 구동원으로 결합한 것이 포함돼 있는데, 이러한 친환경 냉방장치는 전력 피크를 더 효과적으로 완화시킬 수 있어 최근 주목을 받고 있다.

친환경 냉방장치에 관한 최근 5년간(‘08~’12년)의 출원을 살펴보면, 전체 가스·축냉식 냉방장치에 관한 출원의 36%(131건)를 차지해 그 비중이 작지 않을 뿐만 아니라, 이전 5년(‘03~’07년)에 대한 출원 증가율도 162%에 달해, 전체 가스·축냉식 냉방장치의 동 기간 증가율 57%에 비해 월등하게 높은 것임을 확인할 수 있어, 친환경 냉방장치에 대한 기술개발이 근래 집중적으로 이루어지고 있음을 알 수 있다.

하지만 보급률에 있어서 전체 냉방장치에서 가스식 냉방장치가 차지하는 비중은 12%로, 이웃 일본의 23%에 비해 절반 정도에 불과하고, 축냉식 냉방장치의 보급도 일본의 4분의 1 수준에 머무르고 있는 실정이다.

또한, 공공기관 건축물의 신재생에너지 이용 의무화제도의 시행에 의해 친환경 냉방장치의 보급이 증가하고 있는 것으로 보이나, 신재생에너지의 활용에 따른 에너지 대체 효과는 아직 미미한 것으로 추정된다.

최근 특허출원 건수가 증가하고 있음에도 불구하고 친환경 냉방장치를 포함한 가스·축냉식 냉방장치의 보급이 전력 피크를 충분히 감소시킬 정도로 증가하지 않은 이유는, 설비의 대형화·복잡성으로 인해 전기식 냉방장치에 비해 설치·운영비 측면에서 경제성이 낮기 때문인 것으로 조사됐다.

정부는 보조금을 지원해 가스·축냉식 냉방장치의 설치·운영비 부담을 줄이고, 대형빌딩 등을 중심으로 보급 확대를 추진하고 있으나, 보급을 가속화시키기 위해서는 기술개발을 통해 냉방장치를 소형화해 설치의 용이성을 도모하는 한편, 장치의 효율성을 획기적으로 향상시킴으로써 경제성을 확보하는 것이 더욱 중요하다고 할 수 있다.

특히, 냉방시 많이 발생되는 온실가스(CO2)를 줄이는 것은 지구촌의 당면 과제가 되고 있으므로, 신재생 에너지를 이용해 온실가스 배출을 최소화하면서, 에너지 대체에 의해 경제성도 확보할 수 있는 친환경 냉방장치의 기술개발과 보급 확대가 절실하게 요구된다.

특허청에서도 특허출원이「친환경 냉방장치와 관련된 출원」으로 인정될 경우, 「초고속 심사제도」를 통해 조기에 특허로 권리화 할 수 있도록 제도적 장치를 마련해 지원하고 있다.

친환경 냉방장치에 대한 지속적인 연구개발과 특허 권리화 및 정부의 정책적 지원이 선순환·융합하는 생태계를 구축함으로써 매년 반복되는 전력 대란의 위기도 슬기롭게 극복할 수 있을 것이다.