[투데이에너지 이성중 기자] 얼마 전 폐막된 COP28 기후 변화 회의에서는 청정에너지 전환과 기후변화 해결을 위한 국제적 노력을 위해 전 세계 지도자들이 두바이에 모였다.
최근 몇 년간 청정에너지 기술의 급속한 보급에도 불구하고 지구 온난화를 2°C 이하로 유지하려는 파리 협약(COP21)의 목표를 달성하지 못하고 있음을 인정하였다. 이에 의장국인 두바이 대표단의 Mary Burce WARLICK와 Fatih BIROL은 지국 온난화를 1.5°C 이하로 전환하기
위해 우리가 무엇을 해야할 지를 최근 세계 에너지 전망(World Energy Outlook)을 바탕으로 지금부터 2030년까지의 5가지 상호 의존적 방향을 제시했다.
제시한 내용을 보면 다음과 같다. △글로벌 재생가능 전력 용량의 3배 증가 △에너지 효율 개선 속도 두 배 증가-화석연료 난방 억제 등 △화석연료산업 특히, 석유 및 가스회사의 메탄 배출량을 75%까지 감축 △신흥 경제국 및 개발도상국의 청정에너지 투자를 3배로 늘리기 위한 대규모 자금 조달 메커니즘 구축 △계속되는 석탄 화력 발전소에 대한 신규 승인 종료를 포함하여 화석연료 사용의 감축을 보장하는 조치 등이다.
여기서 화석연료 난방 억제는 매우 중요한 의미를 부여하고 있다. COP21(Paris Agreement) 채택으로 국가 간 온실가스 배출권 거래 및 청정개발 체재 실시 등으로 환경과 관련하여 에너지 시장의 새로운 질서가 대두되고 있지만 이를 실행 하는데는 아직도 많은 장벽들이 공존하고 있다. 독일 일부 주에서는 신규 건물에는 가스 난방기를 사용하지 못하게 하여 히트펌프의 사용을 매우 적극적으로 독려하고 있다.
이에, 본 논고는 2024년 이후 히트펌프 시장의 대한 전반적인 흐름을 기술하고자 한다.
■ 향후 히트펌프 시장은
향후 히트펌프 시장을 예측하기 위한 최근 투자전문회사인 S&P Global에서 발간한 2023년 이후 투자하여야 할 10가지 청정기술을 소개하였는데 이 중 하나를 히트펌프로 선정하였다. 투자사의 입장에서 그 주된 이유로는 다음과 같다.
△우리가 사용하는 최종 에너지의 절반은 열의 형태로 소비되며, 발전에서는 20%, 운송에 30%가 소비된다. 그러나 열의 약 11%만이 현재 재생 에너지를 사용하여 생산된다. 이는 발전보다 훨씬 낮은 비율로서 발전에서 재생 에너지가 차지하는 비중은 지난 10년 동안 거의 3배 증가한 반면, 열에서 재생 에너지가 차지하는 비중은 크게 증가하지 않았다.
△가스 가격 상승과 화석연료 의존도에 대한 우려로 인해 열에 대한 정책 관심이 급격히 높아졌으며, 이는 열에너지의 탈 탄소화를 가속화 하는데 도움이 될 수 있는 광범위한 기술에 대한 기회 창출이기도 하다.
△연간 글로벌 히트펌프 판매량은 2020년부터 2021년까지 13% 증가했고, 유럽에서는 34% 증가했다. 2023년 각국의 새로운 정책 인센티브에 힘입어 또 다른 기록적인 해가 될 것으로 예상된다. 유럽 연합 내 점점 더 많은 시장에서 신규 주택에 화석연료 보일러 설치를 금지하고 있으며, 일부 시장에서는 기존 주택에 석유 및 가스 보일러 교체를 금지하고 있다.
△미국에서 IRA는 히트펌프를 포함한 가정용 에너지 공급 개선에 대한 특정 리베이트 및 소비자 세액 공제를 준비하고 있는데 미국에서도 히트펌프는 주거용 탈 탄소화의 핵심이 될 것이며 가스 가격 상승은 산업(주로 식품 및 종이)에서도 새로운 기회를 제공할 것이다.
△2023년 이후 히트펌프 제조업체가 생산 능력 을 확장하고 매우 세분화된 산업에서 M&A 활동을 확대하기 위한 보다 중요한 발표들이 기대된다.단기적으로 혁신은 초기 비용을 낮추는 솔루션과 히트펌프를 보다 쉽게 설치하고 효율적으로 작동 할 수 있는 스마트 한 기능에 초점을 맞출 것이다.
최근 히트펌프 시장 조사 리포트 별 히트펌프 시장 규모 동향을 살펴보면 다음과 같다.
△Markets and Markets의 최신 보고자료 (ID: EP-6413)에 따르면, 전 세계 히트펌프 시장 규모는 2021년 기준으로 약 531억 달러이며, 2026년까지 연평균 9.5%의 성장을 전망
△Market.us의 최신 보고자료(ID: 14758)에 따르면 전 세계 히트펌프 시장 규모는 2022년 기준으로 약 665억 달러이며 이는 Markets and Markets의 예측자료와 약 10%의 차이를 보임 이 보고서에서는 2032년까지 연평균 8.8% 성장을 전망
△Vantage Market Research의 최신 보고자료(VMR-1606)에 따르면, 전 세계 히트펌프 시장 규모는 2022년 기준으로 약 568억 달러이며 이는 Markets and Markets의 예측자료와 약 2%의 오차를 보임. 이 보고서에서는 2029년까지 연평균 9.2%의 성장을 예측 현재 예측되는 히트펌프 시장은 투자 전문가들 조차도 매우 긍정적으로 평가하고 있으며 이에 대한 투자가 향후 매우 적극적으로 이루어 질 것으로 예상된다. 히트펌프가 우리의 환경을 변화시킬뿐 아니라 이와 관련된 산업 규모도 매우 커질 것이라는게 저를 포함한 많은 전문가들의 예측이다.
기후 및 환경문제 대응 에너지효율 증진해야
탄소중립사회 실현 위해 정부 움직여야
■ 2023-2028 히트펌프 기술전략
향후 히트펌프기술은 어떻게 변화 할 것인가? 2023년 IEA HPT는 히트펌프 기술에 대한 2023-2028 전략적 보고서를 발간했는데 이곳에서는 전략적 이니셔티브로 다음과 같이 제시하였다.
△새로운 프로젝트 및 활동(예: 워크숍)을 통해 협력할 수 있는 학계·업계·투자자 및 정책 입안자를 위한 연구 및 네트워킹을 통해 히트펌프 기술의 RDD&D(Research, Development, Deployment, and Diffusion)를 발전시킨다.
△RDD&D 결과와 영향을 전달하기 위해 선택된 채널을 사용하여 메시지와 대화를 맞춤화하여 정책 입안자, 에너지 및 환경 기관 투자자 유틸리티 제조업체 도시 및 건물 계획자 시스템 설계자 건축가 관련 업계 협회 설치자 연구원 및 최종 사용자에게 적어도 3년에 한 번씩 히트펌프 기술에 관한 고품질 컨퍼런스를 개최한다. 이러한 컨퍼런스를 가장 중요한 네트워킹의 장으로 자리매김한다.
△관련된 정보로부터 혜택을 받을 수 있는 이해 관계자에게 경험을 공유하고 보고할 수 있는 대화 플랫폼 제공을 확대한다.
△IEA 국제 표준화 기구 지역 또는 국가 정책 입안자에게 히트펌프 기술에 대한 신뢰할 수 있고 지침 데이터 및 자료를 별도로 또는 다른 기술과 결합하여 제공한다. IEA 핵심 파트너 협회 국가 등 신규 회원 유치 활동을 확대한다. 이러한 전략적 이니셔티브를 중심으로 RDD&D의 우선순위 영역을 [표 1]과 같이 제안했다.
■ 대한설비공학회 기술로드맵
2023년 (사)대한설비공학회에서는 “2023 설비 기술로드맵”을 개발하였는데 본 기술로드맵에는 기계설비분야 중 먼저 중요시 되는 제로에너지건물, 공조열원시스템, 히트펌프(친환경 냉매 포함)의 세 분야의 기술로드맵을 먼저 개발하였습니다.
히트펌프 기술로 국내에서 우선적으로 개발이 필요한 부분으로 산업용 히트펌프 카르노 배터리 미활용 에너지 활용 히트펌프 열에너지 네트워크로 나누어 기술 로드맵을 개발하였는데 이에 대한 전략 로드맵을 단기 중기 장기별로 [그림 2]~[그림 5]와 같이 제시하였다.
맺은말
우리 정부는 2050년까지 탄소배출의 실질적인 양을 0으로 만들겠다는 목표를 세웠다. 특히 제로 에너지빌딩 그린리모델링 등 건물분야의 탄소배출을 줄일 수 있는 핵심기술이 히트펌프라는 것은 모든 전문가들의 공통적인 의견이다.
이에 현재 전 세계적으로 히트펌프에 대한 관심은 매우 높고, 특히 일부 지역에서 모든 열원의 히트펌프가 신재생에너지기기로서 인정받으면서 더욱더 수요가 확대되고 있다. 대부분의 유럽 국가와 일부 중국성에서는 이미 공기와 물 등 자연에너지를 열원으로 하는 모든 히트펌프가 신재생에너지 기기이며, 실제로 온실가스 저감효과가 상당한 것으로 판명된 상태이다.
국내의 히트펌프 시장이 아직은 협소하지만 정부의 그린에너지산업 육성과 신재생에너지기기 확대에 따른 품목 중 하나인 히트펌프의 시장 확대로 기후변화대응 및 에너지 문제 대처하는데 중요한 역할을 할 것으로 믿는다. 태양열이나 히트펌프 등 신재생열에너지는 이미 기술의 완성도가 높아 정책적인 지원이 뒤따르는 경우 단기간 내에 많은 보급과 CO2 저감의 견인차 역할을 할 수 있다.
이제 우리도 유럽을 포함한 선진사회 같이 히트펌프에 대한 과감한 지원 및 확대 정책을 펴야 할 시기이다. 탄소중립사회 실현과 새로운 산업육성을 위해 정부가 움직여야 할 것이다.