미 제조업체 4곳, 영하에서 작동하는 히트펌프 생산에 성공 [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 지난 10일(현지 시각), 지속 가능성 매체 환경에너지리더(Environment+Energy Leader)가 미국 한 제조업체가 영하의 날씨에서도 사용 가능한 히트 펌프 개발에 성공했다고 보도했다.
미국 제조업체가 영하의 날씨에서도 사용 가능한 히트 펌프 개발에 성공했다./Unsplash
이번 개발은 주택용 한랭 기후 히트 펌프(CCHP) 기술 챌린지의 일환으로 진행되었으며, 4개의 추가 제조업체가 영하에서도 작동 가능한 히트 펌프의 시제품을 성공적으로 생산했다. 주택용 한랭 기후 히트 펌프 기술 챌린지는 히트 펌프 보급을 가속화하기 위한 미 에너지부(DOE)의 이니셔티브다.
2021년에 시작된 DOE의 챌린지는 히트 펌프 시제품이 보조 열을 사용하지 않고, 화씨 5도(섭씨 영하 15도)에서 고효율로 완전한 가열 용량을 제공할 것을 요구한다.
기존의 레녹스 인터내셔널(Lennox International), 캐리어(Carrier), 트레인 테크놀로지스(Trane Technologies), 림(Rheem) 등의 기업과 함께 보쉬(Bosch), 다이킨(Daikin), 미데아(Midea), 존슨 컨트롤스(Johnson Controls)의 4개 기업이 추가되며 총 8개의 히트 펌프 제조업체가 DOE의 프로그램 기준에 성공적으로 도달했다. 이 8개 회사는 올해 미국과 캐나다 전역의 한랭 기후 지역에 23개 이상의 시제품을 설치하고 모니터링할 예정이다.
히트 펌프, 추운 지역에서 성능 저하 우려 있지만 기술 혁신으로 해결 가능
히트 펌프는 건물을 냉난방하는 데 사용되는 에너지 효율적이고 배출이 적은 기술이다. 히트 펌프는 폐열, 공기, 물 또는 지면과 같은 주변 에너지원에서 열을 추출한 다음 포획된 열에너지를 전달하여 작동하며, 화석연료에 크게 의존하는 산업용 보일러를 대체할 수 있다.
반면 히트 펌프는 외부의 열에너지를 포착하는 기술을 사용하기 때문에 추운 지역에 설치할 경우 성능 저하가 발생할 우려가 있고, 이는 히트 펌프의 광범위한 채택에 대한 장애물로써 작용해 왔다.
하지만 한랭 기후에서 히트 펌프 기술이 완전히 사용 불가능한 것은 아니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 열에너지는 온도가 절대 영도(영하 273도) 이상인 한 포착될 수 있으며, 따라서 적절한 기술 혁신이 이뤄질 경우 히트 펌프는 낮은 기온에서도 작동할 수 있다.
이러한 이유로 DOE는 한랭 기후 히트 펌프 기술을 개발할 수 있도록 자금을 지원했으며, 주 정부 및 유틸리티 파트너십을 통해 궁극적으로 새로운 히트 펌프 모델을 상용화하고 배치할 계획이다. 제니퍼 그란홈 미 에너지부 장관은 “DOE의 CCHP 챌린지는 산업 발전을 지원함으로써 미국 전역의 가정에 비용 효율적인 청정에너지 기술을 도입하여 가장 추운 기간 동안 가정을 따뜻하게 유지하고 비용을 절감하는 데 도움을 주고 있다”고 밝혔다.
한편 DOE에 따르면, 히트 펌프는 매년 가정에서 500달러(약 66만 원) 이상의 공공요금을 절약할 수 있으며, 배출량을 기존의 최대 50%까지 줄일 수 있다. 히트 펌프 설치의 초기 투자 비용을 충당하는 데 도움이 되는 세액 공제를 통해 추가 비용 절감도 가능해졌다.
미국은 히트 펌프가 건물 내 배출량을 줄이는 유망한 해결책인 만큼 그 사용을 늘리겠다는 야심찬 목표를 세웠다. 제니퍼 그란홈 미 에너지부 장관은 “히트 펌프와 같은 차세대 기술을 배치하는 것은 미국 전역의 국민이 더 저렴한 청정 냉난방 옵션에 접근할 수 있도록 하기 위한 행정부의 노력에 매우 중요하다”고 전했다.
또한 미국 기후 동맹(U.S. Climate Alliance)는 2023년까지 히트 펌프 설치를 4배로 늘리겠다는 약속을 발표한 바 있다. 미국 매사추세츠주와 메인주같이 추운 기후로 유명한 주의 주지사들도 이 연합에 참가하며 관심을 보였다. 추운 기후를 견디고 성공적으로 작동할 수 있는 히트 펌프의 가용성이 이 목표를 달성하는 데 중요한 요소가 될 전망이다.
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