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[IT뉴스]기계연, 산업 현장 맞춤형 열공급 통합 솔루션 개발

온카뱅크관리자

2026-07-22 08:57:33

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 산업 현장 열공급 설비를 친환경·고효율 시스템으로 전환할 수 있는 통합 솔루션이 국내에서 개발됐다. 산업 분야 탄소중립 전환을 앞당길 것으로 기대된다.
 한국기계연구원(원장 류석현)은 박창대 탄소중립기계연구소 책임연구원팀이 산업용 열공급설비 최적 설계플랫폼 'iTOP', 태양열 히트펌프 기반 산업용 열공급 시스템 'SoHProtes'를 개발하고 실제 산업 현장 실증을 완료했다고 22일 밝혔다. 아울러 김포 소재 식품가공 공장에 300킬로와트(㎾)급 시스템을 설치해 1년 이상 운전하며 현장 적용성을 검증했다. 
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 <img alt="박창대 책임연구원이 산업용 열설비 설계플랫폼 'iTOP' 운용 화면을 설명하고 있다" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/22/etimesi/20260722085509189oeir.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="9DLZdU0HwU" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/22/etimesi/20260722085509189oeir.jpg" width="658">
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 박창대 책임연구원이 산업용 열설비 설계플랫폼 'iTOP' 운용 화면을 설명하고 있다
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 iTOP은 사업장 위치, 부지 면적, 필요 온도, 열 사용량, 폐열 유무, 부하 패턴 등 조건을 입력해 21종 이상 열공급 설비를 동시 비교·분석하는 설계플랫폼이다. 가스보일러, 전기보일러, 전극보일러, (고온) 히트펌프, 태양열 시스템, 열병합설비 등의 최적 설비 조합과 공정설계 결과를 제공한다.
 SoHProtes는 태양열 집열기를 고온 히트펌프 열원으로 활용하는 산업용 열공급 시스템이다. 폐열이 없거나 부족한 사업장에서도 60도 이상 열에너지를 공급할 수 있으며, 태양열이 부족한 시간에는 축열조와 히트펌프를 연계 운전하는 하이브리드 제어로 연중 안정적인 열공급이 가능하다.
 기존 산업 현장 대부분이 화석연료 기반 보일러에 의존하는 가운데, 각 사업장 조건에 맞는 열설비를 객관적으로 판단할 도구가 부족했다. 또 고온 히트펌프는 충분한 열원이 필요하지만, 실제 산업 현장에서는 폐열이 부족해 적용에 한계가 있었다. 이번 기술은 설계플랫폼과 열공급 시스템을 함께 개발해 최적 설비 선정부터 실제 고온 열공급까지 연계한 것이 차별점이다. 산업 현장의 열설비 도입 과정에서 발생하는 과대·과소 설계와 투자 리스크를 줄일 수 있다. 
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 <img alt="김포 식품가공 공장에 설치된 태양열 히트펌프 기반 산업용 열공급 시스템 'SoHProtes' 전경" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/22/etimesi/20260722085510503tfaw.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="2tnXep3Grp" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/22/etimesi/20260722085510503tfaw.jpg" width="658">
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 김포 식품가공 공장에 설치된 태양열 히트펌프 기반 산업용 열공급 시스템 'SoHProtes' 전경
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 실증 결과 SoHProtes는 기존 산업용 가스보일러 대비 탄소배출량을 약 44% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 1t/h급 가스보일러를 대체할 경우 4000톤 이상 이산화탄소 감축 효과와 약 3년 수준의 투자회수기간을 확인했다.
 박창대 책임은 “iTOP과 SoHProtes는 산업 현장에 최적화된 열공급 시스템을 설계하고 실제 고온 열에너지 공급까지 가능한 통합 솔루션”이라며 “이번 성과를 바탕으로 올해 연구원 창업을 추진하고 있으며, 향후 AI 기술을 접목해 설계플랫폼을 고도화해 나가겠다”고 말했다.
 연구성과는 에너지 컨버전 앤드 매니지먼트, 리뉴어블 에너지 등 SCI급 학술지 다수에 게재됐으며, 연구진은 '산업공정용 태양열 히트펌프 시스템' '태양열 히트펌프 융합 시스템 및 설계 플랫폼을 이용한 설계 방법' 등 관련 특허도 출원했다.
 김영준 기자 kyj85@etnews.com
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