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SK에코플랜트, 연료전지 배기가스 활용 냉난방시스템 특허

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"연료전지 연계기술 혁신…친환경·전기요금 절감 효과"

연료전지 배열활용 고효율 일체형 흡수식 냉방시스템 개념도. SK에코플랜트 제공연료전지 배열활용 고효율 일체형 흡수식 냉방시스템 개념도. SK에코플랜트 제공
버려지던 연료전지의 배기가스를 활용할 수 있는 냉난방시스템 개발 기술이 개발됐다.  

SK에코플랜트는 21일 흡수식 냉난방기 전문기업인 삼중테크㈜와 '연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉난방시스템' 특허를 취득, 실제 프로젝트에 적용하기로 했다고 밝혔다.

배열은 연료전지 가동 시 발생하는 열을 말한다. 쇼핑센터와 병원, 사옥 등 중앙공조식 중대형 건물에서 많이 채택한 흡수식 냉난방시스템은 압력에 따라 물의 증발·흡수 온도가 달라지는 원리를 바탕으로 한다.

예를 들어 물은 일반적으로 100℃에서 끓지만, 흡수식 냉난방시스템은 진공에 가까운 압력을 만들어 물을 5℃에서도 끓게 만든다. 낮은 온도에서 끓어오른 물은 증발하면서 주변을 시원하게 만드는 냉매 역할을 한다.

난방은  공급받은 열량을 이용해 온수를 생산하고 열을 공급하면서 나오는 수증기는 다시 흡수해 순환 재사용한다. 이 과정에서 열원으로는 가스, 석유 등 화석연료가 주로 사용된다.

이런 가운데 SK에코플랜트가 취득한 이번 특허는 기존 시스템과 달리 화석연료가 아닌, 연료전지의 배기가스를 열원으로 활용한다는 점에서 차별화된다고 회사 측은 설명했다. 화석연료를 사용하지 않아 친환경적이기도 하지만 이미 연료전지를 사용하는 시설이라면 그동안 버려지던 배기가스를 활용해 냉난방시스템까지 가동할 수 있다는 의미다.

특히 데이터센터와 스마트팜 등 안정적인 전력 공급은 물론 연중 일정한 온도 유지가 필수적인 시설에 이 특허가 도움이 될 것으로 SK에코플랜트는 기대하고 있다. 서버 등 IT 장비에서 발생하는 열기를 식히기 위해 24시간 냉방 가동이 필수인 데이터센터의 경우 사용하는 에너지 비용의 40~50%가 냉방용 전기요금에서 발생한다.

국내 데이터센터나 스마트팜은 대부분 전기를 사용하지만, 추후 자체 발전용 연료전지를 도입하면 이 연료전지에서 발생한 배기가스의 열로 냉방 시스템도 가동할 수 있어 전력 비용을 줄일 수 있다고 SK에코플랜트는 설명했다.

SK에코플랜트는 이달 중 설치하는 19.8메가와트(㎿) 규모의 연료전지 발전소에 해당 시스템을 적용할 방침이다. SK에코플랜트는 이르면 내년 초 시운전이 가능할 것으로 보고 있다.

SK에코플랜트 관계자는 "현재 시뮬레이션 단계에서는 연료전지 2세트(SOFC 600kW 규모)에 흡수식 냉온수기를 적용할 경우 전력 생산은 물론 열에너지를 통해 35킬로와트(㎾) 에어컨 약 6대를 가동할 수 있는 것으로 나타났다"면서 "연중 온도 유지가 필요한 약 990㎡(약 300평) 넓이의 서버실 냉방수요를 충당할 수 있는 규모"라고 설명했다.

SK에코플랜트는 폐열을 최대한 활용하기 위해 앞으로 진행하는 설비용량 15㎿ 이상의 연료전지 전체 발전소에도 흡수식 냉난방시스템을 적용해 전기실 등 냉난방 수요를 충당할 예정이다.

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