지열 신재생에너지 전문기업 지앤지테크놀러지(회장 조희남)가 최근 2022년도 중소환경기업 사업화·상용화 지원사업으로 수행된 ‘6관식 고심도 수직밀폐형 지중열교환기 - 딥코일300’ 기술에 대한 사업화 과제를 성공적으로 완료했다고 밝혔다.

‘6관식 고심도 고열량 수직밀폐형 지열 지중열교환기장치’는 고심도 지열 지중열교환기를 기존의2관식 또는 4관식 열교환코일관 가닥 수량을 보다 확대한6관식으로 적용해 열교환 면적의 확대와 열교환 효율을 증가시킨 기술이다. 또한 누출센서와 스마트태그 설치로 지중열교환기의 지중매설 부분에 대한 실시간 감시 및 정확한 위치파악으로 원활한 유지보수 기능도 제공한다.

건설신기술, 환경신기술, 성능인증 및 혁신제품으로 지정된 ‘딥코일 300’은 열교환코일관 외부에 하중부가재를 설치하여 설치심도를 250m~300m까지 확대하고, 지열 열교환코일관의 가닥 수량을 2관식에서 4관식 이상으로 증대해 전열면적을 대폭 향상시킨 점이 가장 큰 특징이다.

이번 사업화 과제로 수행된 기술의 핵심요소는 300m의 고심도 지열 지중열교환기를 기존의 2관식, 4관식 형태에서 보다 발전한 6관식을 적용한 것으로 이를 통해 단위 열교환용량을 더욱 증가시켜 지열시스템의 효율성을 향상하고 도심지 좁은 건축부지에서 수직밀폐형 지열시스템의 적용을 확대하기 위한 목적으로 수행됐다.

이번 과제수행으로 기존 150~300m 범위로 2관식, 4관식으로 시공되던 기술의 열교환 용량이 한개의 지열공 당 3.0~5.5RT (1 RT는 3,024 Kcal/h의 열량을 말함)에서 공인시험기관의 시험결과 6관식, 심도 300m로 적용 시 열교환 용량이 6.5 RT 이상으로 확인되어 열교환 효율이 기존 2관식 대비 117% 이상 향상된 것으로 나타났다. 이로써 고심도 6관식 지열시스템 적용 시 ▲ 천공수량 1/2 감소, ▲ 천공수량 감소로 인한 지열 시설부지 면적 1/2감소, ▲ 공사기간 단축과 시공비 절감으로 협소한 부지의 도심지 설치에 최적화된 지열시스템 기술이 상용화 단계 진입하게 되는 성과를 거둔 것으로 판단된다.

또한, 수직밀폐형 지열시스템의 단점인 유지관리의 불편함을 무선 송수신 스마트태그 및 누출센서 설치를 통해 지중열교환기의 지중매설 부분에 대한 실시간 감시 및 정확한 위치파악으로 원활한 유지보수가 가능하다. 뿐만 아니라 시스템을 통해 지열공 및 배관의 위치나 규격, 설치연도 등의 상세정보를 정확히 파악할 수 있도록 해 유지관리 편의성을 획기적으로 향상시켰다.

조희남 회장은 “6관식 수직밀폐형 지중열교환기의 열교환 용량은 두 차례의 시험공 실험결과 모두 한 개의 지열공당 6.5RT를 넘어서는 것으로 확인했다.”라며 ”. 이러한 성과는 건축부지가 좁은 도심 환경에서도 효용성과 경제성을 모두 충족시켜 나갈 수 있게 돼 지열에너지의 활용을 높일 수 있는 기술적 뒷받침이 될 수 있을 것으로 확신한다.”고 소감을 밝혔다.