프래밍햄, 지열을 이용한 혁신적인 공유 에너지 네트워크 프로젝트

지구 온난화로 세계가 신음하고 있는 가운데 미국 매사추세츠주 프래밍햄(Framingham)의 에릭 모찬 케이프 코드 스타일 주택(Eric Mauchan’s Cape Cod-style house)이 기후 위기 대응을 위해 주목받고 있다.

에릭 모찬은 매사추세츠주 프래밍햄에 있는 케이프 코드 스타일의 집에 살고 있고 5개의 에어컨으로 냉방을 하며 여름에는 2,600제곱피트(2,006 제곱미터) 규모의 집에 약 200달러(약 28만 원) 정도의 전기 요금이 나온다. 겨울철에 내부 온도를 화씨 65도(섭씨 18도)로 설정하더라도 천연가스 난방비가 한 달에 약 300달러(약 43만 원)가 넘는 경우가 많다.

하지만 이런 고에너지 비용 절감 대안으로 에릭 모찬의 주택을 포함한 37개 주택과 사업체가 고효율 공동 지열 네트워크 기후 솔루션 사업에 참여했다. 이 프로젝트에 참여한 주택은 평균 20%의 전기 요금이 감소할 것으로 예상하고 있다.

CNN의 레이첼 라미레즈(Rachel Ramirez)에 따르면 이 단지에는 여름에 필요한 중앙 에어컨이 존재하지 않는다. 보통 미국의 일반적 주택은 에어컨에 의한 냉방과 전기에 의한 난방 등으로 많은 에너지 비용을 소비하고 있다. 하지만 케이프코드 스타일 주택은 이러한 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

현재 매사추세츠를 포함한 대다수의 미국 주에서는 난방과 냉방의 에너지로 지구 온난화의 원인으로 알려진 화석 연료에 크게 의존하고 있다. 하지만 친환경에너지 선호도가 늘어나면서 일부 에너지 회사는 지하의 열을 이용한 무한한 열 에너지원을 찾고 있다. 그러나 지열을 설치하려면 초기 비용이 많이 든다.

냉방과 난방에서 가스 대신 네트워크 지열 난방으로 전환하면 에너지 비용이 15~20% 절감될 수 있을 뿐 아니라 탄소 오염을 최대 60%까지 줄일 수 있다. 이러한 지열 난방에 유틸리티 회사인 에버소스(Eversource)가 프레이밍햄에 지열 네트워크를 건설하고 참여 주택 소유자에게 무료 개조를 제공하고 있다.

에버소스는 프로젝트 진행 후 프래밍햄에 37개 주택과 공공기관인 소방서를 포함해 공유 지열 루프를 연결했다. 이 프로젝트로 인해 최초의 공유 지열 네트워크 시스템을 만들었다. 이러한 시도는 기후 위기 시대에 새로운 대안으로 주목을 받고 있다.

지열이 에너지로 가능한 이유는 외부 온도의 변화에 민감하지 않기 때문이다. 지구상의 외부 온도는 날씨의 영향을 받지만, 지하 온도는 외부 온도 변화에 민감하지 않다. 미국 대부분 지역에서 지하 온도는 겨울에 더 따뜻하고 여름에는 더 시원한 특징을 가지고 있다. 이러한 온도변화의 차별화는 친환경에너지로의 전환을 가져올 수 있다.

에버소스에서 이용한 지열 시스템은 지하 약 600피트 깊이에 88개의 시추공을 뚫고 수평 및 수직 지하 파이프로 구성된 시스템을 갖고 있다. 이 시스템은 지열을 에너지로 이용하기 위해 물과 부동액을 혼합하여 파이프를 통해 흘러내리는 시스템으로 운영된다.

겨울에는 파이프에 있는 액체가 지하의 상대적 열에 의해 따뜻해진 다음, 집에 설치된 히트 펌프 장치로 운반되고 히트 펌프는 온기를 집중시키고 집의 덕트를 통해 펌핑하여 난방 에너지를 만들어 낸다. 냉방은 난방의 시스템과 반대로 작동된다.

에버소스의 청정 기술 부사장인 니키 브루노는 “지열 시스템이 에너지 비용을 줄일 것”이라고 기대했다. 하지만 이러한 시스템을 구축하는 초기 비용은 대중화의 큰 요인으로 작용하고 있다.

에릭 모찬 케이프코드 스타일 주택(Eric Mauchan’s Cape Cod-style house) 네트워크 지열 시스템의 성공은 효율성에 달려 있다. 코넬 대학의 지속 가능한 에너지 시스템 교수 제프 테스터는 CNN에 "에버소스와 같은 유틸리티로부터 더 많은 데이터를 얻을수록 우리는 더 나은 결정을 내릴 수 있고, 더 많은 지열을 배치하는 것에 대한 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있다"고 말했다.

윤재은 기자 yje@esgkoreanews.com 이 기자의 다른 기사 보기