25일 ‘2025 집단에너지 국제 심포지엄’ 개최
오세신 연구위원 “무탄소 열원·P2H·AI로 전환 가속해야”
권병철 기후부 과장 “히트펌프·미활용열 확대에 정책 집중”

집단에너지의 탈탄소 전환 필요성과 함께 이를 단계적·현실적으로 추진해야 한다는 점에 전문가들의 공감대가 형성됐다.

25일 서울 신라호텔에서 열린 ‘2025 집단에너지 국제 심포지엄’ 세션에서 참석자들은 무탄소 열원 확대와 히트펌프·P2H 도입, AI 기반 운영 최적화 등을 통해 집단에너지가 장기적으로 탈탄소 인프라로 자리잡을 수 있다면서도, 사업자 여건을 고려한 점진적 전환이 중요하다고 강조했다.

집단에너지는 열과 전기를 동시에 공급하는 사업으로, 열 생산의 80% 이상이 열병합발전기에서 나온다. 폐열 등 미활용열 비중은 10% 미만이며 주요 연료는 천연가스와 석유다. 석탄 대비 배출은 적지만, 여전히 화석연료 기반이라는 점에서 녹색전환 방향을 고려해야 한다는 지적이 이어져 왔다.

이러한 구조 때문에 열부문의 탈탄소화가 전체 에너지 전환의 핵심 과제로 떠오르고 있다. 열에너지는 최종에너지 소비의 약 48%를 차지하며, 건물 부문 열에너지 비중은 78%, 산업 부문은 56% 수준이다. 정부 역시 2035 국가 온실가스 감축목표(NDC) 등 주요 정책에서 열에너지 탈탄소화를 핵심 과제로 내세우고, 열 부문에 대한 정책 드라이브를 강화하는 모습이다.

전문가들은 이런 흐름 속에서 집단에너지도 탈탄소 방향의 사업 모델 재편이 필요하다는 데 의견을 모았다.

먼저 오세신 에너지경제연구원 연구위원은 집단에너지가 나아가야 할 핵심 방향으로 ▲무탄소 열원 통합 ▲P2H 기반 재생전력 활용 확대 ▲AI 결합 열네트워크 고도화를 제안했다.

그는 태양열·지열·수열·공기열·폐열·수소 등 다양한 청정열원을 적극적으로 통합해야 한다고 강조했다. 특히 재생전력 변동성을 고려할 때 잉여전력을 열로 전환해 저장·활용하는 P2H는 필수라고 평가했다. 히트펌프와 축열조를 결합하면 재생전력 활용도를 크게 높일 수 있다는 설명이다.

또 독일·스웨덴·핀란드 등 유럽 국가에서 5세대 열네트워크와 P2H 도입이 빠르게 확산되는 만큼, 국내도 AI 기반 최적화 기술을 접목한 지능형 열에너지 시스템을 구축해야 한다고 제언했다. 단순 공급 사업을 넘어 건물 냉난방 효율 향상과 고객 만족도를 함께 높이는 ‘주거 솔루션 기업’으로 진화해야 한다는 점도 강조했다.

다만 이런 전환이 현실화되려면 정책 기반이 필수라는 점을 짚었다. 오 연구위원은 “열에너지 정보·통계 구축, 재생열·폐열 인증체계, 청정열 분류 확대 등 제도적 토대가 마련돼야 한다”며 “저탄소 집단에너지 투자비 보조, 히트펌프 전기요금 감면, 청정열 의무화 등이 관건”이라고 말했다.

이명주 명지대 교수가 좌장을 맡은 패널 토론에서는 탈탄소 전환의 방향성에는 공감하면서도, 접근 방식은 현실적이어야 한다는 의견이 이어졌다.

임용훈 숙명여대 교수는 현재 3세대 지역난방 시스템을 한 번에 5세대로 전면 교체하기보다, 기존 열병합발전 설비는 기저열원으로 유지하고, 첨두부하 보일러(PLB)를 히트펌프로 대체하는 방식 등 점진적 전환이 현실적이라고 제안했다.

아울러 무탄소 열의 핵심은 경제성이라며 다양한 비즈니스 모델 발굴과 청정열 사용에 따른 탄소감축 편익이 재정적으로 보상받는 구조가 필요하다고 강조했다.

이어 민정식 한국지역난방공사 사업개발처장은 현장에서 마주하는 문제를 짚으며 단계적 전환의 필요성에 힘을 실었다. 그는 ▲도심 밀집 공동주택 위주의 공급 구조 ▲소규모 재생열원의 규모 한계 ▲히트펌프·P2H 도입 시 낮은 사업성 등을 대표적 한계로 지목했다.

그는 이러한 제약을 극복하기 위한 핵심 방향으로 ▲소각열·산업폐열 등 폐열 활용 극대화 ▲히트펌프 전용 요금제·투자 지원 ▲AX(디지털·AI 전환)를 통한 열공급 최적화를 제시했다.

민 처장은 “지난 40년간 화석연료 기반 구조를 단기간에 바꾸긴 어렵다”며 “각 사업자의 여건에 맞는 중·단기 전략이 필요하다”고 재차 강조했다.

전영재 한국에너지공단 실장은 이러한 논의에 대해 “열 분야에 대한 관심이 높아진 것은 긍정적이지만, 사업자마다 설비·재무·수요 구조가 모두 다른 만큼 동일한 전환전략을 일률적으로 적용하기는 어렵다”고 언급하며 보다 신중한 접근을 주문했다.

특히 5세대 시스템은 개념적으로는 매력적이지만 관리·운영 리스크가 존재한다며 기존 3·4세대 시스템을 기반으로 영역을 점진적으로 확장하는 방식이 현실적이라고 평가했다.

정부 역시 집단에너지 탈탄소화를 적극 지원하겠다는 뜻을 밝혔다. 권병철 기후에너지환경부 열산업혁신과장은 “열에너지 역할 확대를 위해 전담 기구를 신설해 조직적 기반을 구축했다”고 밝히며 집단에너지를 “국가적 탈탄소화의 최적 수단”이라고 강조했다.

권 과장은 집단에너지가 소각열·산업폐열 등 미활용 열을 활용할 수 있고, 재생전력 생산과 수요의 시간 불일치 문제를 해결하는 데도 적합해 다른 에너지원 대비 탈탄소 대응력이 높다고 설명했다.

특히 히트펌프 기반 미활용열 활용 확대와 P2H 활성화에 정책 초점을 둘 계획이라고 밝혔다. 반도체 공장·데이터센터 등 대량 폐열 발생 사업장에 히트펌프를 설치해 열 생산을 확대하고, 전국 미활용 열원을 열지도로 구축해 체계적으로 발굴한다는 방침이다.

또 고효율 전극보일러·축열조 등을 활용해 잉여 재생전력을 열로 저장하는 P2H 실증을 확대한 뒤 기존 화석연료 설비의 내구연한 도래 시 수소 등 청정에너지로 단계적 전환을 추진할 필요가 있다고 덧붙였다.

권 과장은 “히트펌프·P2H·AI 기반 최적화를 결합해야 열 부문의 탈탄소 혁신이 가능하다”며 “열산업 전체의 협력과 참여가 필요한 시점”이라고 강조했다.