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• [신년 기획] 공기열 히트펌프, 미래 에너지 솔루션으로 주목 

  송고일 : 2025-12-31
  
  

  캐리어에어컨 공기열 히트펌프 냉동기 USX-Edge/캐리어 제공

  [투데이에너지 장재진 기자] 탄소중립 시대를 맞아 에너지 전환의 속도가 빨라지는 가운데, 공기열 히트펌프가 새로운 주인공으로 떠오르고 있다. 최근 재생에너지 지위를 공식적으로 획득하며 기술 발전과 정책 지원이 맞물려 폭발적인 수요 증가가 예상된다. 건물 부문 탄소 감축의 핵심 동력이자 인공지 능(AI) 융합을 통한 효율 극대화로 미래 에너지 패러다임을 이끌 공기열 히트펌프의 잠재력을 심층 분석한다. / 편집자 주

  재생에너지 지위 확보·기술 혁신·정책 지원 전망 탄소중립 시대 필수 인프라로 지속 가능 성장 예상| 정책 전환 서막, 산업 재편 속 기존 시장 반발도

  기후위기 시대를 맞아 에너지 전환은 거스를수 없는 대세가 됐다. 특히 건물 부문의 탄소 감축은 국가 온실가스 감축 목표(NDC) 달성을 위한 핵심 과제로 부상했으며, 그 중심에 '공기열 히트펌프'가 있다. 최근 관련 법규 개정으로 재생 에너지 지위를 공식적으로 획득을 앞둔 공기열 히트펌프는 기술 혁신과 정부의 강력한 정책 드라이브에 힘입어 전례 없는 수요 증가를 맞이할 전망이다. 하지만 이러한 급진적인 변화의 흐름 속에서 기존 화석연료 기반의 산업 생태계는 심각한 위기감을 느끼며 반발하고 있어, 에너지 전환의 딜레마와 새로운 기회가 교차하는 중요한 기로에 서 있다.

  ■시장 패러다임의 변화

  기후변화 대응을 위한 전 세계적인 노력 속에 서, 정부 역시 2030년 국가 온실가스 감축 목표 (NDC)와 2050년 탄소중립이라는 담대한 목표를 설정하고 전 부문에 걸쳐 탈탄소화를 추진하고 있다. 특히 국가 에너지 소비의 상당 부분을 차지 하는 건물 부문의 탄소 감축은 매우 중요한 과제 이며, 정부는 이를 해결할 핵심 수단으로 공기열 히트펌프의 보급 확대를 낙점했다.

  히트펌프 작동원리 /기후에너지환경부 제공

  올해 초, 공기열 히트펌프는 ‘신에너지 및 재생에너지 개발 ·이용·보급 촉진법’(신재생에너지 법)상 재생에너지원으로 인정받는 중대한 전환점을 맞게 될 예정이다.

  기존에 태양광, 풍력, 지열 등과 함께 청정에너 지로 분류되던 재생에너지 범주에 공기열 히트 펌프가 포함된 것은, 해당 기술이 단순한 고효율 장비를 넘어 온실가스 감축에 실질적으로 기여 하는 친환경 에너지 기술임을 정부가 공인한 것이다.

  이러한 법적 지위 획득은 공기열 히트펌프 시장에 강력한 파급효과를 불러올 것으로 예상된다. 재생에너지 설비 설치 의무화 대상에 포함될뿐 아니라, 국가 및 지방자치단체의 보조금, 세액 공제, 융자 지원 등 다양한 인센티브 대상이 확대 되기 때문이다. 기후부는 건물 부문의 탄소 감축을 위해 화석연료 기반의 보일러 사용을 점진적으로 제한하고 히트펌프로의 전환을 적극 유도 하는 정책을 펼치고 있으며, 이는 NDC 목표 달성에 결정적인 역할을 할 것으로 기대된다. 건축물 에너지 효율 등급 평가 및 제로에너지빌딩 (ZEB) 인증 과정에서도 공기열 히트펌프의 기여 도가 높아지면서 신축 및 기존 건물의 에너지 시스템 교체 수요가 급증할 전망이다.

  ■기존 산업의 불안

  공기열 히트펌프의 재생에너지 지위 획득은 새로운 시장 참여자들에게 황금 같은 기회를 제공하고 있다. 기존의 중소형 보일러 시장에서 벗어나 혁신적인 히트펌프 기술을 개발해 온 기업 들은 이번 정책 변화를 통해 기술력을 인정받고 대규모 사업 확장의 발판을 마련할 수 있게 됐다.

  새로운 시장의 성장은 관련 부품 및 소재 산업, 설치 및 유지보수 서비스 산업 등 연관 산업의 동반 성장을 이끌며 양질의 일자리 창출에도 기여할 것으로 기대된다.

  그러나 이러한 장밋빛 전망 이면에는 기존 산업의 깊은 불안과 반발이 공존하고 있다. 급격한 에너지 전환 정책으로 인해 가장 큰 타격을 받는 것은 기존 화석연료 기반의 난방 시스템을 공급해 온 업계다. 가스보일러, 기름보일러 등을 생산해 온 제조사들은 주력 제품의 시장 축소가 불가 피해지면서 사업 재편과 투자 손실에 대한 우려를 표명하고 있다. 특히 이들은 기존 생산 설비에 대한 대규모 투자 회수가 어려워질 수 있으며, 인력 구조조정 등의 심각한 문제가 발생할 수 있다고 경고한다.

  나아가 도시가스 및 액화석유가스(LPG) 업계 역시 공기열 히트펌프의 전면적인 확대에 대해 우려의 목소리를 높이고 있다. 이들은 수십 년간 구축해 온 가스 배관망 등 막대한 인프라 투자 비용을 아직 완전히 회수하지 못한 상황에서 급격한 정책 변화는 불공정하다는 입장이다. 또한, 소비자들이 저렴한 가격에 이용할 수 있는 기존 에너지원을 배제하고 특정 기술만을 강요하는 것은 소비자 선택권을 침해하며, 궁극적으로는 연료비 상승 부담을 전가할 수 있다고 주장한다. 가스업계는 자신들 역시 수소 혼소 기술 개발 등 청정 에너지 전환에 기여하고 있음을 강조하며, 특정 기술에 편중된 재생에너지 정책보다는 다양한 에너지원의 상생을 모색해야 한다고 역설하고 있다.

  ■AI 융합, 하이브리드 시스템

  공기열 히트펌프의 기술 발전은 정책 전환과 맞물려 그 잠재력을 극대화하고 있다. 단순히 고효율 난방 장치를 넘어, AI와 융합하며 스마트 에너지 솔루션으로 진화하고 있다.

  공기열 히트펌프는 외부 공기에서 열 에너지를 흡수하거나 방출하여 냉난방 및 급탕에 활용 하는 시스템이다. 지난 10년간 기술 발전은 경이 로울 정도로 빨랐다. 특히 핵심 부품인 압축기의 성능 향상과 친환경 냉매의 도입은 에너지 효율을 대폭 끌어올렸다. 과거 저온에서의 성능 저하 라는 고질적인 문제는 2단계 압축, 증기분사 (Vapor Injection) 기술 등을 통해 영하 20~25도의 혹한에서도 안정적인 난방 성능을 구현할 수있게 되었다. 또한, 냉매 기술은 지구온난화지수 (GWP)가 낮은 친환경 냉매(예, R290 프로판)로 전환되며 환경 부하를 최소화하고 있다.

  최근에는 냉난방 및 급탕 기능이 통합된 복합형 히트펌프와 공기-공기, 공기-물 방식 외에도 다양한 환경에 최적화된 모델들이 개발되어 적용 범위가 넓어지고 있다. 효율적인 열 교환 기술과 인버터 제어 기술은 에너지 소비를 최소화하 면서도 쾌적한 실내 환경을 유지하는 데 기여하고 있다.

  ■글로벌 트렌드와 시장 잠재력

  공기열 히트펌프의 재생에너지 지위 획득과 기술 발전은 국내외적으로 폭발적인 수요 증가를 이끌어내고 있으며, 이는 탄소중립 시대의 필수 인프라로 자리매김하고 있음을 시사한다.

  전 세계적으로 기후변화 대응과 에너지 안보 강화를 위해 히트펌프 보급이 가속화되고 있다. 유럽연합(EU)은 2029년부터 모든 신축 건물의 난방 시스템을 히트펌프 등 무탄소 시스템으로 의무화하는 정책을 추진 중이며, 노르웨이, 스웨덴 등 북유럽 국가들은 이미 히트펌프 보급률이 60%를 넘어섰다. 미국 또한 인플레이션 감축법 (IRA)을 통해 주거용 히트펌프 설치 시 최대 2천 달러의 세액 공제를 제공하며 보급 확대를 강력히 장려하고 있다. 이러한 글로벌 흐름은 히트펌프 기술 표준을 상향 평준화하고, 시장 경쟁을 촉진하여 국내 시장 성장에도 긍정적인 영향을 미칠 것이다.

  ■다양한 적용 분야 확장

  공기열 히트펌프의 적용 분야는 더 이상 주거용 건물에 국한되지 않는다. 신축 건물은 물론, 기존 노후 건축물의 난방 시스템 리모델링 시장에서 공기열 히트펌프는 탁월한 에너지 효율과 친환경성으로 최적의 솔루션으로 각광받고 있다. 공동주택과 단독주택 모두에서 설치가 증가하고 있으며, 카페, 사무실 등소규모 상업시설에서도 도입이 늘고 있다.

  산업 공정에서 발생하는 폐열을 회수하거나 중저온의 열 에너지를 필요한 온도로 승온시키는 산업용 히트펌프 기술도 빠르게 발전하고 있다. 이는 산업 부문의 탄소 감축에 크게 기여할수 있으며, 특히 지역난방 시스템과의 연계를 통해 도시 단위의 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

  스마트팜, 양식장 등 농업 분야에서도 냉난방및 온수 공급을 위해 공기열 히트펌프가 도입되고 있으며, 이는 에너지 비용 절감과 농업 생산성 향상에 기여하고 있다. 특수 건물 및 시설에도 맞춤형 솔루션이 개발되면서 시장은 더욱 다변화될 것이다.

  출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)