지열 신재생에너지 전문기업인 ㈜지앤지테크놀러지(대표 이사 조희남)가 고심도 수직밀폐형 지중열교환기–‘딥코일300’ 기술과 장치에 대해 산업통상자원부 장관으로부터 ‘산업기술확인서’를 발부받았다.

‘딥코일300’ 수직밀폐형 지열 지중열교환기 장치는 250~300m 고심도로 설치되면서 2관식에서부터 시작되어 4관식과 현재 단독주택을 대상으로 하는 6관식까지 지열시장에 론칭되어 있다.

‘딥코일300’은 기존의 2관식 150~200m 깊이로 설치되는 저심도 열교환코일관을 설치하는 지열 지중열교환기보다 열교환면적의 확대와 열교환 효율을 크게 증대시킨 기술과 제품이라는 게 업체 측 설명이다.

‘딥코일300’은 기존 열교환코일관의 낮은 비중을 높이기 위해 6KG무게를 갖는 주물로 제작된 하중밴드를 15m 간격으로 결합시켜 250~300m에 이르는 깊이까지도 열교환코일관 설치가 가능하도록 한 제품이다. 그 결과 지열공 당 열교환용량을 4.5~5.5RT까지 혁신적으로 증대시킬 수 있게 되었음은 물론 이로 인해 협소한 건축부지 내에서도 높은 지열 열용량 설치가 가능하게 되었다. 이에 따라 기존 저심도 수직밀폐형 지중 열교환기 설치 수량 대비 50% 내외의 지열공 천공수량 감소를 이끌었고 지열 설치를 위한 소요부지 감소 효과를 갖게 하였다. 또한, 현장에서 지열공 천공에 따른 경유소모량을 50% 내외로 줄일 수 있게 되었고 천공 시 발생되는 암석 슬라임을 현장에서 반출하기 위해 운행되던 덤프트럭의 운행횟수도 1/2까지 감소시켜 도심교통 개선과 함께 현장 지열공 설치 작업 중 온실가스발생을 크게 감소시키는 데 기여한 친환경적 공법으로 평가되고 있다.

이러한 ‘딥코일300’ 제품과 기술이 금번 산업통상자원부장관으로부터 ‘산업기술확인서’를 발급받게 됨으로써 해당기술의 유출과 침해 시 더욱 신속하고 강력하게 대응할 수 있는 법적근거를 확보할 수 있게 되었다. 딥코일300의 보호되는 기술은 크게 3가지로 구성된 지중열교환기 기술 및 장치이다.

첫번째는, 250~300m의 지열공 깊이에 물보다 낮은 비중을 갖고 있는 고밀도폴리에칠렌(HDPE) 재질로 이루어진 열교환코일관이 지열공 내부에 채워져 있는 지하수에 의해 형성되는 부력을 극복하게 하고 하중부가장치를 설치하도록 한 기술이다. 하중부가장치는 하중밴드, 하중라운드바, 하중파이프, 하중강선등 다양한 형태로 열교환코일관에 부설할 수 있다.

두번째 핵심구성기술은 고심도 벤토나이트그라우팅기술이다. 초기 수직밀폐형 지열공은 그 설치 깊이가 150~170m 깊이로 설치되고 그라우팅에 사용되는 일반 벤토나이트 역시 비중이 높지 않아 그라우팅과정에서 열교환코일관이 내면 쪽으로 압착되는 협착사고가 발생되는 사례가 없었다.

그러나 고심도 설치과정에서 비중이 높은 고효율 벤토나이트 그라우팅 작업 시 열교환코일관의 협착이 발생될 우려가 높아진 만큼 ㈜지앤지테크놀로지는 이러한 협착사고를 방지하기 위해 그라우팅 작업 전 열교환코일관 내부에 7kg/cm2이상의 높은 수압을 가하고 난 후 고효율 벤토나이트 그라우팅주입이 이루어지도록 하였고 벤토나이트가 겔화되어 형태가 고정된 후 수압을 해제하도록 하여 협착문제를 해결하였다.

세번째 핵심기술은, 수직밀폐형 지중열교환기에 스마트테그와 누출센서를 설치하여 지중열교환기가 설치된 후 그 상부를 복토하거나 건축물이 지어진다 할지라도 지열공의 위치와 규격 및 누출여부를 언제라도 확인이 가능하도록 한 기술이다. 이 기술의 접목으로 오랜 기간이 지난 이후라도 지열공 위치와 규격 확인이 가능하게 됐다. 만일 열교환코일관 내부의 부동액이 누출이 발생된 경우 누출위치와 누출이 시작된 시간을 정확한 기록을 통해 확인하여 즉시 대처가 용이하도록 하였다. 이후 점검맨홀과 점검관 구성기술이 추가로 구성됨으로써 개별 지열공과 수평배관의 연결부 누출부위에 대한 점검, 조사, 일부 보수가 가능한 단계에까지 이르게 되어 그동안 수직밀폐형이 갖고 있었던 부동액 누출사고에 대하여는 무방비했던 문제를 해결할 수 있도록 했다.

㈜지앤지테크놀러지는 두차례에 걸친 국가지원 R&D를 통해 2010년~2018년에 이르는 약 8년간에 걸친 기술개발로 ‘딥코일300’ 공법을 개발하고 현장실증과 사업화에 성공하여 4,000 RT급까지 설계반영을 달성하게 되었다.

금번 ‘산업기술의 유출방지 및 보호에 관한 법률 제2조 및 제14조의 3, 같은 법 시행령 제19조의 3 제1항 및 같은 법 시행규칙 제4조의 5’에 따라 ‘산업기술확인서’가 심의절차에 따라 발급이 이루어지게 됨으로써 기술개발자이자 보유자인 ㈜지앤지테크놀러지는 기술보호와 함께 합법적이고 합당한 기술사용에 대한 보상을 기술사용자들에게 요구하게 될 수 있을 것으로 전망된다.

산업기술로 확인된 ‘딥코일300’은 이미 조달청 ‘우수조달제품’으로 지정되었음은 물론 건설신기술 제929호, 환경신기술 제549호 및 혁신제품으로 지정된 바 있으며 2021년 ‘이달의 산업기술상’(산업통상자원부 장관 상패) 수상에 이어 ‘2022년도 대한민국 환경 건설대상’에서 대상(환경) 수상과 ‘2022년도 대한민국 환경 에너지대상’에서 환경대상(환경부장관상)을 수상하였고 머니투데이에서 주관한 ‘2023년도 기업대상’에서 ‘기술혁신대상’을 수상하여 기술의 우수성과 혁신성에 대해 인정을 받은 바 있다.

‘딥코일300’은 이러한 기술의 우수성과 현장 적용성, 경제성, 친환경성 등 우수한 기술력을 통해 출시된 이후 빠르게 기술적용 현장을 확대해가고 있다. 해당 기술은 완도군 해양치유센터, 순창군 장유사업소, 서울시립대, 관악청년청, 세종시 농정원, 음성 꽃동네 유지재단 등에 적용되어 성공적으로 정상 운용 중에 있으며 활발하게 대규모 건축물에 설계 적용이 확대되고 있다.

㈜지앤지테크놀러지 조희남 대표이사는 “딥코일300” 기술은 도심지역 설치에 특화된 수직밀폐형 지열시스템 기술인 만큼 서울 등 대도시에서 더욱 확장되어 건물유전으로서 가치있는 기술로 자리매김되도록 노력을 다하겠다. 우리의 이러한 노력에 기술개발 및 보유자에 대한 존중과 배려가 함께 할 수 있게 되길 소망한다”며 ‘산업기술확인서’를 받은 소감과 기대를 밝혔다.

지앤지테크놀러지는 지열에너지 시스템 기술혁신을 선도하고 있는 신재생에너지 전문기업으로 지열에너지 시스템 기반이 되는 중요한 기술들을 개발, 시공하고 있다. 지앤지테크놀러지에 관한 보다 자세한 내용은 공식 홈페이지에서 확인할 수 있다.

온라인부 장세갑 기자 csk@

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