온수는 기본, 냉· 난방까지 태양열로 多 된다
히트펌프 이용한 태양열 하이브리드 냉·난방 시스템
이번에 강남이 출시한 ‘태양열 하이브리드 냉·난방 시스템은 한 마디로 기존 태양열설비에 히트펌프 시스템을 결합시켜 온수와 냉·난방이 가능한 종합 에너지 공급·공조기기다.
평판형 또는 진공관형 집열기와 축열탱크, 히트펌프, 축냉탱크로 구성돼 있어 일사량이 부족한 흐린 날, 비나 눈이 오는 날에는 히트펌프가 태양의 역할을 대신하는 셈이다.
박근성 강남 대표는 “그동안 주택용 태양열 설비를 판매하면서 소비자들에게 기름이나 가스, 화목보일러 같은 보조열원이 필요하다는 사실을 설득하는 것이 가장 어려웠다”며 “국내최초로 인공지능이 내장된 자동운전프로그램으로 히트펌프를 구동하는 기술개발에 성공해 태양열과 공기보일러를 접목시킬 수 있게 된 것”이라고 했다.
하이브리드 시스템으로 사계절 내내 급탕과 난방에 필요한 열을 공급할 뿐만 아니라 냉방도 하게 되면 전력 소비도 줄이게 돼 투자비 회수기간도 단축시킬 수 있다는 것이다.
단독주택 뿐만 아니라 공동주택에도 설치할 수 있다는 점도 장점으로 꼽힌다. 또한 구내식당이나 병원과 같이 여름에도 온수사용량이 많고, 냉방이 필요한 곳에서 사용할 경우 에너지 비용을 줄일 수 있다.
이 시스템은 지난해 연말 조선대 태양열연구소에 설치돼 현재 필드테스트 중이다. 박 대표는 “시험운전 결과 하이브리드 시스템이 50% 이상 에너지비용을 절감할 수 있다는 데이터가 나왔다”고 덧붙였다.
버려지는 환기열이 깨끗한 실내공기로 변신
국내외 시장 무궁무진 … 시장 선점가능
“삶의 질을 높이는 것, 우리가 숨쉬고 생활하는 실내공기를 깨끗하게 만드는데서 시작됩니다” 강남의 신수종사업으로 ‘냉·난방 열회수 환기시스템’ 사업에 진출한 박근성 사장의 일성이다.
아이들이나 노약자들의 호흡기 질환을 유발하는 황사나 아토피의 주범인 새집증후군, 살충제나 난방·조리기구 등으로 인해 오염된 실내공기를 정화하기 위해 공기청정기를 설치하거나 산세베리아와 같은 공기정화식물 화분을 두는 가정이 늘어나고 있다.
병원이나 요양원, 학교처럼 냄새나 먼지로 인해 환기를 자주해야 하는 건물은 냉·난방 비용도 덩달아 올라가기 마련이다. 환경부는 지난 2004년 5월 30일부터 다중이용시설 및 신축 공동주택의 실내공기질을 쾌적하게 관리해 국민 건강을 보호하고, 환경상의 위해를 예방하기 위한 ‘다중이용시설 등의 실내공기질 관리법’을 제정, 시행하고 있다.
이 법은 다중시설과 100세대 이상 아파트, 연립주택, 기숙사 등 신축주택은 의무적으로 포름알데히드나 벤젠과 같은 유해물질의 공기중 농도를 측정해 입주자들에게 알려야 한 다고 명시하고 있다.
또한 신축 다중이용시설의 경우 공기정화설비와 환기설비 설치를 의무화하고 있다. 이에 따라 강남은 신선한 실내공기를 유지하면서도, 에너지 손실은 최소화 할 수 있는 기술과 제품개발에 주목했다.
박 대표는 “그동안 전세계 관련기업들이 열회수 시스템 개발에 뛰어들었지만 경제성을 확보하지 못해 상용화되지 못했다”면서 “강남이 특허를 보유하고 있는 세계 최초의 열매체순환 방식을 적용한 시스템은 90%까지 에너지절감 효과가 가능하다”고 강조했다.
이 시스템은 설정된 온도에 따라 자동으로 냉방과 난방이 가능할 뿐만 아니라 외부의 온도와 관계없이 원하는 온도의 신선한 공기를 실내에 공급할 수 있다. 황사나 미세먼지를 걸러주는 필터는 세척해서 재사용할 수 있어 유지관리도 편리하다.
평판형 집열기 유럽 솔라키마크 획득
품질에 가격경쟁력 갖추고 해외로
이번에 인증을 받은 모델은 평판형 집열기(KNSC-003.1)다. 평판형 집열기는 지붕 일체형으로 시공할 경우 건물 미관을 살리면서 에너지도 생산할 수 있는 것이 장점이다. 이 제품은 우선 알루미늄 프레임에 강화유리, 씰링, 알루미늄 케이스를 단단히 고정, 결합시킴으로써 제품의 수명을 늘렸다.
표면의 저철분 강화유리는 투과율이 높고, 만약 깨지더라도 완전히 부서지도록 해서 안전성을 높였다. 집열판은 블랙크롬보다 효율이 우수한 티타늄으로 코팅했다. 집열판에서 모아진 에너지는 손실을 최소화하면서 빨리 동관으로 전달된다. 동관 밑에 열반사 필름은 알루미늄 재질을 적용해 장파장의 열선을 효과적으로 차단시켜 단열성능을 강화시켰다.
하부단열재는 환경오염 물질 사용을 최대한 줄였다. 케이스 역시 알루미늄 재질로 제작해 디자인과 내구성을 높이고, 이면에는 보강주름살을 만들어 강풍에 대비할 수 있도록 했다. ISO 9001/2000 품질경영시스템을 도입, 항상 일정한 품질의 제품을 공급할 수 있다는게 강남측의 설명이다.
박근성 대표는 “이번 솔라키마크 인증으로 품질의 우수성은 입증됐다”면서 “이제 남은 것은 가격경쟁력과 해외네트워크를 갖춰 수출아이템으로 육성하는 것”이라고 했다. 박 대표는 이어 “태양열 하이브리드 냉난방 시스템의 경우 해외시장 전망도 밝다. 현재 유럽, 중동, 아프리카 등 다양한 지역과 수출상담을 진행 중”이라고 밝혔다.
히트펌프 자동운전제어 프로그램·80℃ 고열 히트펌프 개발
강남 관계자는 “히트펌프를 알기 쉽게 설명하자면 에어컨을 반대로 생각하면 된다”며 “실내에 찬 공기를 주고, 실외기로 더운 바람을 내보내는 에어컨과는 반대로 버려지는 바람을 이용해 물이나 공기를 데우는 설비”라고 설명했다.
히트펌프는 냉동산업이 발전하면서 세계적으로 검증된 기술이지만 겨울철 제상문제 해결과 소비자가 편리하게 사용할 수 있는 제어시스템 개발이 어려워 지금까지 상용화에 걸림돌이 돼 왔다. 이번에 강남이 내놓은 제품은 이같은 단점을 개선한 히트펌프를 적용한 공기열 보일러와 고온수 히트펌프 온수기다.
공기열원 수축열 히트펌프는 공기열(75%)과 전기(25%)를 이용해 급탕과 냉·난방이 가능하고, 전자동 PLC 시스템을 탑재해 편리하게 사용할 수 있다. 공기열원을 이용해 온수를 생산하기 때문에 연료비를 최대 80%까지 줄일 수 있다. 이 관계자는 “태양열 설비와 공기열원 수축열 히트펌프를 접목시켜 강남의 색깔을 입힌 것이 하이브리드 냉·난방 시스템”이라고 했다.
고온수 히트펌프 온수기는 냉매를 이용해 대기중의 열을 회수해 축열조에 저장, 이용하는 설비로 온수를 많이 사용하는 호텔이나 식당, 학교 등에서 사용하기에 적합하다. 일반적인 히트펌프 온수기는 55~60℃ 정도의 온수가 가능한데 비해 고온수 히트펌프 온수기는 축열조를 75~80℃까지 가열할 수 있다는 게 강남측의 설명이다.
‘대체에너지’시절부터 ‘그린에너지’ 시대까지
강남의 역사는 대한민국 태양열산업 역사
강남의 역사는 곧 대한민국 태양열산업의 역사라 해도 과언이 아니다. ‘대체에너지’ 시절부터 ‘그린에너지’로 불리는 녹색성장 시대까지 함께 하고 있는 국내 최장수 신재생에너지 기업인 강남은 지난 1979년 태양열 온수기 개발에 뛰어들었다.
1988년 태양열 집열판과 저장탱크를 개발한데 이어 94년에 국내 최초로 열매체 축열식 태양열온수기를 개발, 보급하기 시작했다.
덕분에 1990년대에는 국내 태양열온수기 판매실적 1위를 자랑하며 태양열온수기의 대명사로 통하기도 했다.
하지만 정부 지원정책의 후퇴와 1997년 IMF 외환위기 등 대·내외적인 악재가 겹치면서 2003년 9월 법정관리에 들어가게 되고, 결국 이듬해 6월 법원의 파산선고를 받게 된다. 그동안 강남쏠라에서 강남태양열로 사명도 변경됐다.
2005년 8월 현재 대표이사인 박근성 사장이 인수하면서 현재의 사명인 주식회사 강남으로 재탄생하게 된다. 이후 태양열 온수기인 솔비아, 솔루시스 등 신제품 출시와 히트펌프회사인 포윈드사 인수, 태양열 냉·난방 시스템 개발 등 재도약의 기회를 준비해왔다.
2008년 9월에는 신재생에너지 개발과 보급에 기여한 공로를 인정받아 지식경제부 장관 표창을 수상하기도 했다. 같은해 12월에는 세계 태양열시장 점유율 3위 업체인 썬레인과 국내에 합작회사를 설립한데 이어 평판형 집열기(모델명 KNSC-003.1)에 대해 유럽의 태양열제품 인증인 ‘솔라키마크’를 국내에서 두 번째로 획득했다.
경기도 일산에 서울사무소, 대구광역시 달서구에 대구사무소, 경남 창원에 본사와 공장을 두고 있다. 1만6529m²(5000여평) 규모의 공장에서는 연간 태양열 집열판 1만매 정도가 생산가능하다.
특히 국내에서는 유일하게 축열탱크 제조라인을 갖추고 있다. 올해부터는 축열탱크에 대한 OEM 생산주문도 받아들이기로 했다. 지난해 매출은 300억원이었으며, 올해 매출목표는 450억원이다. 내년에는 800억원이 목표다.
