가스 보일러 대신 열펌프가 답
미국 가정에서 가스 보일러를 버리고 더 깨끗하고 효율적으로 난방하는 방법은 주방 가전 한 대를 업그레이드하는 것이다. 첫 번째 선택지는 ‘전기 저항식 난방’으로, 빵을 굽는 대신 방을 데우는 거대한 토스터와 같다. 두 번째는 ‘열펌프’로, 영하 10도의户外 공기에서도 열을 추출해 실내로 공급하는 refrigeration 기술의 역작이다.
에너지 전문가들은 온실가스 배출 감소와 공중보건 개선을 위해 유독한 가스 보일러와 보일러를 가능한 한 빨리 열펌프로 교체해야 한다고 강조한다. 덜 알려진 사실인데, 이 거대한 ‘토스터’(공간히터) 대신 거대한 ‘역방향 냉장고’(열펌프)를 사용하면 주거 환경이 더 쾌적해지고 에너지 효율도 높아지며 난방 비용도 절감된다.
1가구당 연간 1,530달러 절약 효과
비영리 에너지 연구단체 RMI의 최신 보고서에 따르면 미국 가정의 5분의 1(20%)가 전기 저항식 난방기를 주 난방 수단으로 사용 중이다. 이 장치를 열펌프로 교체할 경우, 단독주택 기준 평균 연간 1,530달러(약 2조원 규모)를 절약할 수 있다. 또한 전력망 수요가 크게 감소하고, 난방 및 온수용 열펌프 전환 시 이산화탄소 배출량이 약 40% 감소하는 효과도 있다.
RMI의 탄소-free 건물 프로그램 매니저 라이언 셰아는 “열펌프 전환은 전력망에도 이익을 주며, 결과적으로 전기요금 인하로 이어진다”며 “더불어 에너지를 절약할 수 있다”고 설명했다.
열펌프의 과학적 원리
열펌프는 물리학의 원리를 활용해 작동한다. 냉매의 압력을 조절해户外 공기나 지하수를 흐르는 액체에서 열을 흡수해 실내로 전달한다. 여름에는 반대로 작동해 실내를 냉방하는 에어컨 역할을 한다. 화석연료를 태우거나 전기로 직접 열을 발생시키는 보일러나 공간히터와 달리, 열펌프는 단순히 열을 한 곳에서 다른 곳으로 이동시키는 방식으로 에너지를 절약한다.
열펌프의 ‘성능계수(COP)’는 약 3으로, 사용한 전력 1단위에 대해 3단위의 열을 생산한다. 즉, 300% 효율성을 자랑하는 셈이다. 반면 전기 저항식 난방기의 COP는 1, 가장 효율적인 가스 보일러도 이보다 낮다.
다양한 주거 환경에 맞는 열펌프 솔루션
열펌프는 duct(공기 ducts)가 없는 주택에도 벽면에 설치하는 유닛 형태로 제공된다. duct가 있는 경우 실내 유닛이 보일러를 대체하고户外 유닛과 연결되어 열을 교환한다. 에어컨도 노후화됐다면, 열펌프로 교체하면 냉난방 기능을 한 번에 해결할 수 있다.
에너지 효율성 향상과 기후 변화 대응을 위해 미국은 물론 전 세계적으로 열펌프 보급이 가속화되고 있다. 정부 지원 정책과 기술 발전으로 초기 설치 비용도 점차 낮아지고 있어, 가정용 난방 시스템의 새로운 표준으로 자리잡을 전망이다.
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