[반기성의 날씨와 경제] ‘땅 속 무한 에너지’…주목받는 지열발전

[앵커]

지구 온난화 피해를 줄이기 위한 탄소중립이 세계적 흐름으로 자리 잡고 있는데요. 이를 위해 화석연료 대신 신재생에너지를 확충하고 수소에너지 활용 등을 추구하고 있지만 쉽게 인프라가 구축되지 못하고 있습니다.

그래서 최근에 땅의 열로 에너지를 활용하는 지열발전이 대두되고 있는데요. 오늘은 지열에너지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 오늘도 반기성 케이웨더 센터장 나왔습니다.

먼저 지열 에너지가 무엇인지 알아볼까요?

[반기성 센터장]

지열에너지란 땅을 구성하는 토양, 암반, 지하수, 지표수 등이 가지고 있는 열에너지 자원을 말하는데요.

태양열의 약 47%가 지표면을 통해 지하에 저장되기에 대개 지표면 가까운 땅속의 온도는 10℃∼20℃ 정도를 유지합니다.

가장 많이 활용하는 것이 냉난방인데요. 살고 있는 지역에 지하 파이프 시스템을 설치해 지하로부터 열을 이동시키는 방식으로 활용하는데요. 여름에는 지하 온도가 지상보다 낮고 겨울에는 높다는 점을 이용하는 것이지요. 지열을 지상으로 올리기위해 펌프를 사용하지만 여기에 드는 에너지가 일반적인 냉난방 시스템에서 소모하는 에너지보다 매우 적습니다.

지열에너지의 장점으로는 비용이 비교적 저렴하고 운전 기술이 간단하며, 공해물질 배출이 없는 청정에너지이구요, 앞으로도 30억년간은 안정적으로 활용할 수 있는 에너지입니다.

[앵커]

온천이나 화산이 많은 지역에서는 예전부터 땅의 열을 이용해 왔다고 하는데 지열에너지를 활용하는 사례가 많은지요?

[반기성 센터장]

서유럽과 북유럽 국가들은 1970년대부터 주택 난방을 지열 냉난방으로 전환하고 있는데요.

스웨덴의 가정의 5곳 중 1곳은 지열 난방 시스템을 이용하고 있으며, 미국도 점차 늘어나고 있습니다.

말씀하신 것 같이 화산이나 온천이 많은 아이슬란드에서는 지열에너지를 적극 활용하고 있습니다. 이 나라는 난방의 거의 90%는 지열 에너지를 활용하고 있으며 지열 발전에 이용하고 남은 온수로 한겨울에도 실외 수영장을 운영합니다. 온천도시로 유명한 아이슬란드의 레이캬비크는 도시 전체 건물의 95%가 지열 발전소를 에너지원으로 하는 지역난방 시스템에 연결되어 있는데요. 이 때문에 난방용 석유가 연간 10만㎘나 절약되면서 대기가 맑고 청정한 도시로 유명하지요.

우리나라에서도 지열에너지를 활용한 곳이 롯데월드 타워인데요. 롯데월드 타워는 지열 냉난방을 이용해 연간 전력 6,675MWh를 절감하고 있다고 해요.

[앵커]

이런 지열에너지를 이용하기 위한 세계적인 벤처기업이 있다고 하던데요?

[반기성 센터장]

전 세계적으로 지열에너지 관련기업은 많습니다.

그 중에서 오늘은 올해 2월에 빌 게이츠가 설립한 청정에너지 투자 펀드인 브레이크스루 에너지 벤쳐스 등에서 총 365 억원의 투자유치를 받았고 지금까지 776억원의 투자를 받은 기업인 단델리온 에너지를 소개해 보겠습니다.

단델리온 에너지의 공동창업자인 케시 하눈은 예전에 구글의 모기업 알파벳에서 혁신적인 서비스를 연구하는 조직인 알파벳X에서 일했다고 해요. 알파벳X에서 케시는 지열에너지를 활용하는 것이 지속가능한 에너지임을 알고 프로젝트를 시작했다고 합니다.

알파벳X는 풀기 어려운 문제들에 새로운 방식으로 접근해 실험하고 프로젝트가 성공하면 별도의 법인으로 분리시키는 것으로 유명한데요. 성공한 프로젝트로는 미국에서 시험비행 중인 배달 드론 프로젝트인 윙(Wing)등이 있구요. 물론 단델리온도 성공한 프로젝트 중 하나이었지요.

단델리온은 2018년 6월 자체 설계로 제작한 2,400만원 상당의 지열 히트 펌프를 시장에 공급하기 시작했는데요. 현재는 지열 냉난방 설비 시공과 운영 서비스를 제공하고 있습니다.

[앵커]

창업한지 5년만에 총 776억원이 투자유치를 받은 것도 그렇지만 빌 게이츠에게 인정받았다는 것도 대단한데요. 그만한 기술력과 탄소저감효과가 있다는 것이겠지요?

[반기성 센터장]

네, 그렇습니다. 일반적으로 지열냉난방은 많은 이점을 가지고 있지만 설치를 위해서는 마당에 시추를 하는 등 초기 공사가 필요하고 이에 따른 초기 자본도 많이 든다는 것이 단점입니다.

이에 단델리온 에너지는 직접 굴착 장치를 개발했는데요. 크기가 작으면서도 생산성이 높은 시추 장비 개발에 성공한 것이지요. 이로 인해 일반적인 굴착 장비로는 불가능한 작업 수행이 가능해졌고 비용도 낮아졌습니다.

이젠 좁은 공간에서도 굴착이 가능해졌고 이들은 비용 절감을 위해 모든 작업을 수직 통합 방식으로 진행합니다. 그리고 자체 열펌프 제조부터 설치에 이르기까지 ‘원스톱’으로 모든 공정을 직접 진행하면서 비용도 절감하고 신뢰도 얻었다고 해요.

미국 뉴욕주에서 설치를 시작하면서 2021년 9월부터는 미국 동북부 지역으로 서비스 지역을 확대했다고 하는데요.

뉴욕과 코네티컷에 700개 이상의 지열 히트 펌프를 설치하면서 2021년 10월 기준 19만톤 이상의 탄소배출량을 제거했다고 합니다. 여름과 겨울이 긴 우리나라에서도 지열에너지는 정말 매력적인 자원인데요. 공공기관 설치 의무화제도를 기반으로 지열 냉난방을 보급하고 있지만 최근 태양광, 풍력 등으로 관심이 쏠리면서 시장규모는 줄어드는 추세라 합니다.