한국펄프종이공학회는 학회 특별 회원사 아진P&P가 제지 업계 최초 1000RT급 산업용 히트펌프 실증에 착수했다고 24일 밝혔다.

아진P&P가 주관하는 이번 ‘대용량 대온도차 히트펌프 운영 기술 및 현장 실증(RS-2023-00236480)’은 산업통상자원부·한국에너지기술평가원의 지원으로 진행되며, 제지 산업이 탈 플라스틱 시대를 맞아 제품 탄소 발자국(PCF) 규제 도입을 앞둔 가운데 폐기물 연료 기반 보일러 의존도를 줄이기 위한 핵심 전략으로 주목받고 있다.

히트펌프는 낮은 온도에서 버려지는 열을 높은 온도로 끌어올리는 장치로, 제지 공정 전체 에너지 사용량의 60~70% 이상을 차지하는 건조 공정 중 발생하는 백연(하얀 수증기)에서 폐열을 흡수해 공정에 필요한 고온 열원(스팀)으로 변환한다.

실증이 이루어질 1000RT급 산업용 히트펌프는 전기 기반 히트펌프 기술 도약을 위한 핵심 시설이다. 전기 기반 히트펌프는 연료를 태우는 보일러와 달리 전기를 이용해 열을 이동시키기에 에너지 효율(COP)이 2.5~3.5 수준으로 매우 높다. 즉 1만큼의 전기로 3만큼의 열을 생산할 수 있는 셈이다. 이를 통해 에너지 효율 향상과 탄소 배출 감축이라는 두 가지 목표를 동시에 달성할 수 있다.

아진P&P는 1000RT급 고온 산업용 히트펌프 시스템을 제지 공정에 적용하기 위한 시스템 구축을 완료하고 단계별 시험 절차를 진행할 준비를 마쳤다. 향후 히트펌프 단독 COP 3, 히트펌프+MVR 조합 COP 2.6 이상을 목표로 하고 있으며, 2027년까지 총 2500시간의 실증 운전을 통해 기술 안정성과 상용화 가능성을 검증할 계획이다.

김진두 아진P&P 대표 겸 한국펄프종이공학회 회장은 “히트펌프 기술은 제지 산업의 오랜 숙제였던 열 낭비 문제를 해결하는 핵심 솔루션이다. 전기화 기반 폐열 재활용은 제지 업계의 탄소중립 로드맵을 현실로 바꾸는 기술”이라고 강조했다.

아진P&P는 이번 실증을 시작으로 기술 공유회 개최, 전기화 로드맵 공개, 설비업체와의 협력 강화를 통해 업계 전반으로 기술 확산을 추진할 계획이다.

‘1000RT급 산업용 히트펌프’ 실증 시스템 구조

1. 폐열(60~80℃) 회수
2. 히트펌프 → 108℃ 고온수 생산
3. 증발기 → 저압 스팀(.3~1bar) 생성
4. MVR → 120~140℃ 고온 스팀으로 승온
5. 건조공정으로 재투입
6. 화석연료 보일러 사용량 감소

출처 : 아진P&P