[국토일보=선병규 기자] 신재생 에너지 지열 전문업체인 (주)지앤지테크놀러지(대표 조희남)는 한국에너지기술평가원의 지원을 받아 개발해 온 300m 이상 깊이의 고심도 수직밀폐형 (상표명: 앵카딥코일형) 지열 시스템 현장적용을 성공적으로 마무리했다고 15일 밝혔다.
당초 고심도 수직밀폐형인 앵카딥코일형 지열 시공기술은 한밭대학교에 시험적으로 시공한 사례는 있으나, 이번에 실제 운용 중인 건축물에 적용돼 냉난방 가동을 성공적으로 시행하게 된 첫 사례다.
지앤지테크놀러지는 이같은 공적을 인정받아 2017년도 ‘제39회 한국에너지효율대상’에서 산업통상자원부장관 표창을 수상했다.
회사측에 따르면 이번에 시공된 고심도 수직밀폐형(앵카딥코일형) 지열이 시설된 건축물은 강원도 춘천에 소재한 ‘행복이 가득한 집 요양원’이다.
고심도 수직밀폐형은 그 깊이가 300m 1개공, 450m 1개공 등 모두 2개공으로 이뤄져 있다.
고심도 수직밀폐형 지중열교환기의 설계용량은 한국냉동공조인증센터의 열응답시험을 통해 300m는 약 5RT이상, 450m는 약 7.5RT이상 규모로 열 용량을 산정하고 안전율10%를 감안해 히트펌프 용량은 11.3RT가 시공됐다.
1RT는 0℃ 물 1톤을 0℃ 얼음으로 만드는데 필요한 열량을 말한다.
이 고심도 수직밀폐형 시스템이 주목받고 있는 것은 현재 대다수의 수직밀폐형 지열 시스템이 대체적으로 150m~200m 로 시공되는 것이 보편적인데, 기존보다 두배 이상 깊이까지 시공할 수 있기 때문이다.
기존 수직밀폐형의 설치심도가 깊지 않은 이유는 수직밀폐형 지열공 내부에 삽입돼 설치되는 지열 코일관에 그 이유가 있다.
지열 코일관은 재질이 고밀도폴리에칠렌(HPPE)관인데 가격이 다른 배관재질에 비해 아주 저렴한데도 비중이 물보다 작은 0.94~0.97 g/cm3 범위 안에 있다.
따라서, 굴착된 지열공 내부에 가라앉혀 삽입한다 해도 200m 이상 깊이까지 도달하게 되면 더 이상 삽입이 되지 않고 부력이 발생돼 지상으로 떠 올라오게 됨으로 시설이 어려운 문제가 있었다.
기존 기술의 경우 열용량을 채우기 위해서는 얕은 깊이의 많은 굴착공 수량과 넓은 시설부지가 필요해 도심의 건축부지가 좁은 경우 수직밀폐형 시설이 어려웠던 상황이었지만, 고심도수직밀폐형 기술은 이러한 문제점을 단번에 해결할 수 있게 됐다.
그 결과 고심도 수직밀폐형 지열시스템은 기존 수직밀폐형 지열공의 굴착 수량과 시설부지면적을 획기적으로 줄여 많게는 설계수량과 시설부지의 면적을 종래 기술보다 1/2까지도 줄이면서도 냉난방 열부하량을 충분히 해결할 수 있다는 것이 금번 현장 적용 실 사례와 데이터 분석결과를 통해 확인하게 됐다.
행복이 가득한 집 요양원 시설 관리인은 “생각보다 작은 수량의 지열공이 시설됐음에도 불구, 이번 여름에 충분한 냉방운전이 됐다”고 사용 소감을 전했다.
지앤지테크놀러지 조희남 대표는 “ 기존 수직밀폐형 시공시 수많은 지열공을 굴착하면서 필요했던 넓은 부지가 필요없게 돼 건축부지가 좁은 곳에서도 효율과 신뢰성이 높은 지열시스템을 시설할 수가 있게 됐다”면서 “향후 도심 내 시설 적용확대가 크게 이뤄질 것으로 보인다”고 기대했다.
