[통합물관리, 미래를 연다③] 저탄소 에너지 자원의 한 축…숨겨진 ‘블루 골드’ 수열에너지

AI 시대 전력 폭증 대응…도심 냉난방 대안
한강·광역상수도 활용한 ‘물 기반 에너지’
데이터센터·복합건물 냉각 인프라…RE100 속도

지난해 7월 30일 진행된 서울 삼성동 코엑스에서 개최된 무역센터 수열에너지 사업 착공기념식에서 윤석대 한국수자원공사 사장(오른쪽 네 번째)이 행사 관계자들과 기념촬영을 하고 있다./한국수자원공사

탄소중립과 인공지능(AI) 시대가 열리면서 급증하는 전력 수요를 어떻게 감당할 것인지가 새로운 과제로 떠오르고 있다. 태양광과 풍력 중심의 재생에너지 확대가 이어지고 있지만 도심 대규모 건물과 데이터센터처럼 냉난방 수요가 집중된 공간에 여전히 안정적인 에너지 공급이 필요해서다. 이런 가운데 한강과 광역상수도망을 기반으로 한 수열에너지 확산이 서울 도심 에너지 구조 자체를 바꿀 수 있다는 전망이 나오면서 '숨겨진 블루 골드'라는 기대감이 커지고 있다.

19일 산업계에 따르면 기후에너지환경부(기후부)와 한국수자원공사는 서울 한국종합무역센터를 비롯해 롯데월드타워, 현대 글로벌비즈니스센터(GBC) 등 한강 주변 주요 상업지구를 중심으로 수열에너지 보급 사업을 확대하고 있다. 특히 무역센터에는 7000RT(1RT=약 3.5㎾) 규모 수열에너지 공급시설이 추진되고 있으며 수도권 광역상수도 원수유량 하루 12만5000㎥를 활용해 냉난방 에너지를 공급하는 방식이다. 정부는 수열에너지 공급시설이 구축되면 약 7000대 규모의 에어컨 대체 효과가 있을 것으로 보고 있다.

수열에너지 원리는 단순하다. 여름에는 물이 공기보다 차갑고 겨울에는 상대적으로 따뜻하다는 특성을 활용해 냉난방에 이용하는 것이다. 실제 무역센터 사업에서 활용되는 한강 수온은 연중 약 5~25℃ 수준으로,이 수온을 히트펌프 시스템과 연결해 건물 냉난방 에너지로 전환한다. 기존 냉난방 시스템은 전력 소비량이 크고 냉각 과정에서 열기를 대기로 다시 배출하는 반면 수열에너지는 물을 열원으로 활용하기 때문에 에너지 효율이 높다. 일반 보일러는 열 생산량 4를 만들기 위해 약 4.2의 에너지가 필요하지만 수열은 1의 에너지만으로 같은 수준의 열 생산이 가능하다. 냉방에서도 차이가 크다. 기존 냉각탑 대신 수열원이 열을 흡수하기 때문에 외부 열 배출이 줄어든다.

실제 효과도 이미 검증 단계에 들어섰다. 국내에서는 롯데월드타워가 대표 사례다. 수자원공사는 2014년 국내 상업시설 최초로 롯데월드타워에 3000RT 규모 수열 시스템을 구축했다. 이후 2021년 기준 롯데월드타워 에너지 사용량은 기존 대비 32.6% 절감된 것으로 나타났다.

수열에너지는 특히 '도심형 재생에너지'라는 점에서 주목도가 높다. 수열은 기존 광역상수도관과 하천 인프라를 활용할 수 있어 별도 대규모 송전선로 공사가 필요하지 않다. 이미 도시 아래 깔려 있는 수도망 자체가 에너지 인프라 역할까지 수행하는 셈이다. 이에 따라 정부는 롯데월드타워에 이어 무역센터, 현대 GBC, 영동복합환승센터 등에도 수열 공급을 추진한다. 그 결과 2029~2030년까지 강남·송파 일대 5개소에 총 1만8660RT 규모 수열에너지가 보급될 예정이다. 한강 주변 중심상업지구 전체가 사실상 'RE100 산업단지'로 전환되는 것이다. 정부 목표는 2030년까지 전국에 1GW 규모 수열에너지를 공급하는 것이다. 정부는 이를 "원전 1기를 대체할 수 있는 수준"으로 평가하고 있다.

수자원공사 관계자는 "수열에너지가 기존 광역상수도망을 활용할 수 있어 송전선로 갈등 없이 도심형 재생에너지로 빠르게 확산할 수 있다"며 "AI 데이터센터와 산업단지, 신도시 개발 등에 활용 가능성이 클 것으로 기대하고 있다"고 말했다.