제주시 도남동의 한 단독주택 마당. 붉은 벽돌집 옆에 검은색 실외기 한 대가 놓여 있었다. 얼핏 보면 에어컨 실외기와 비슷하지만 이 장비는 냉방뿐 아니라 바닥 난방과 온수까지 맡는다.
지난 14일 찾은 이곳은 삼성전자가 지난 6월 구축한 '히트펌프 필드 테스트 랩'이다. 실험실이 아닌 실제 사람이 사는 집에 히트펌프를 설치해 생활환경에서 장기간 운전하며 성능과 에너지 비용, 사용 편의성 등을 확인하는 곳이다.
실외기 한쪽은 내부를 볼 수 있도록 열려 있었다. 현장에서는 하나의 실외기를 통해 냉방과 난방, 급탕을 동시에 구현하는 원리가 소개됐다.
삼성전자의 'EHS 올인원'은 공기를 직접 냉방하는 방식과 물을 데워 바닥 난방과 급탕에 사용하는 방식을 결합했다. 기존처럼 에어컨과 보일러를 따로 설치하는 대신 하나의 실외기로 냉방·난방·급탕을 구현하는 방식이다.
냉방 과정에서 발생하는 열을 버리지 않고 온수 생산에 활용하는 열회수 기술도 적용됐다. 여름철 냉방을 하면서 발생한 열을 온수로 돌려 쓰는 구조다.
히트펌프가 주목받는 이유도 여기에 있다. 공기 중 열을 활용해 난방하는 만큼 화석연료 중심의 난방을 전기로 바꾸는 '난방 전기화'의 핵심 기술로 꼽힌다.
장비를 실제 주택에 설치해보니 과제도 보였다. 실외기 크기다. 현장에서 설명을 들은 실외기는 일반 에어컨 실외기보다 약 1.5배 큰 40평형급 제품이었다. 공동주택처럼 실외기실 공간이 제한된 곳에서는 설치 공간을 확보하는 것이 과제가 될 수 있다. 관계자는 효율을 유지하면서도 슬림화를 계속 진행 중이라고 설명했다.
단독주택에서 시작한 실증은 이제 공동주택으로 이어진다. 제주도와 LG전자는 최근 공동주택 냉난방 전기화 및 P2H 실증사업을 위한 업무협약을 체결했다. 실증 대상은 서귀포시의 지하 1층·지상 7층, 12세대 규모 아파트다. 주민이 실제 거주하는 공동주택에서 냉방·난방·급탕을 모두 전기로 전환하는 사례다.
각 세대에서는 히트펌프로 냉방과 바닥 난방을 하고, 온수는 공용부에 설치되는 중앙 급탕 시스템으로 공급한다. 여기에 히트펌프와 축열장치를 연결해 재생에너지가 많이 생산되는 시간대의 잉여전력을 열로 바꿔 저장하는 P2H 방식이 적용된다.
남는 전력을 그대로 버리는 대신 열로 저장했다가 필요한 때 사용하는 것이다. 재생에너지 활용도를 높이는 동시에 전력계통의 유연성을 확보하는 수단으로도 활용할 수 있다.
제주에서 진행되는 실증은 히트펌프를 실제 생활공간에 넣어보는 데서 시작해 적용 범위를 넓혀가는 과정이다. 단독주택에서는 냉방·난방·급탕을 하나의 시스템으로 구현하고, 공동주택에서는 여기에 재생에너지 잉여전력을 활용한 P2H까지 결합한다.
결국 과제는 히트펌프의 성능만이 아니다. 실제 사람이 사는 집에서 얼마나 편리하게 사용할 수 있는지, 제한된 공간에 장비를 설치할 수 있는지, 재생에너지가 많이 생산되는 시간대의 전력까지 얼마나 효율적으로 활용할 수 있는지를 함께 확인해야 한다.
한 채의 단독주택에서 시작된 실증은 이제 여러 가구가 함께 사는 아파트로 범위를 넓히고 있다. 제주에서 히트펌프가 '보일러를 대신할 수 있는 기술'을 넘어 실제 주거환경과 재생에너지 시스템에 얼마나 자연스럽게 들어갈 수 있을지를 시험하고 있는 셈이다.
