Güntner의 CO₂ 기술을 활용한 탄소 제로 공항
중국 북부의 주요 에너지 허브인 오르도스(Ordos)는 매일 200만 톤 이상의 석탄과 5억 1천만 kWh의 전력을 생산하여 전국 수백만 가구에 에너지를 공급하고 있습니다. 이 도시는 2024년, 오르도스 에진 호로 국제공항(Ordos Ejin Horo International Airport)에서 '탄소 제로 공항' 기술 시범 프로젝트를 시작해서 2025년 말에 완료했습니다. 이 사업은 중국민용항공국(CAAC)의 '2022년 녹색 발전 정책 및 행동 계획’에 따라 추진되었습니다.
오르도스 공항은 중국 화북 지역 최초의 4E급 지역 공항으로, 현재 연간 300만 명을 넘는 승객이 이용하고 있습니다. “탄소 제로 공항” 이니셔티브는 화석 연료 의존도를 없애고, 터미널 건물의 넷제로(net-zero) 탄소 에너지 공급 달성을 위해 고안된 종합 프로그램입니다. 이러한 혁신의 기반은 친환경 전력 공급, 통합 CO₂ 냉난방, 스마트 제어라는 세 가지 핵심 기술에 있습니다. 그중에서도 통합 CO₂ 냉난방 기술은 탈탄소화 목표 달성을 위한 탁월한 솔루션입니다. 이 핵심 기술에 필수적인 장비의 지원은 Güntner가 맡았습니다.
통합 냉난방
민간 항공 탈탄소화의 핵심 과제 해결
오르도스 공항의 기존 에너지 시스템은 전 세계 대부분 대형 공공건물과 마찬가지로, 여름철 냉방 시 R134a 및 기타 프레온 냉매(GWP 최대 1300)를 사용하며 폐열을 직접 배출하는 방식이었습니다. 반면 겨울철에는 난방을 위한 별도의 가스 보일러가 필요했습니다. 이는 에너지의 이중 낭비일 뿐만 아니라, 극도로 높은 탄소 배출량으로도 이어졌습니다.
진정한 탄소 제로 전환 달성을 위해, 베이징대학교 오르도스 에너지 연구소가 이끄는 혁신적인 기술 경로가 기획되었습니다. 그 중심에는 공항을 위한 통합 초임계 CO₂ 냉난방 기술이 있었습니다. 이 솔루션은 지열 및 주변 에너지를 최대한 활용하여 냉방, 난방, 온수 공급을 통합하고, 냉방, 난방 및 전력의 잉여를 저장해서 냉난방, 전력, 에너지 저장을 아우르는 '통합형 교차지역 복합 공급 모델' 구축을 목표로 합니다.
Güntner의 핵심 솔루션
극한 혹한 속에서도 신뢰할 수 있는 성능
이 획기적인 프로젝트에서 Güntner는 천연 냉매에 대한 풍부한 전문 지식을 바탕으로 하이얼 캐리어(Haier Carrier)와 긴밀히 협력했습니다. 하이얼 캐리어는 시스템 핵심 기술 인프라의 필수 구성 요소인 초임계 CO₂ 냉난방 장치 6세트를 공급했습니다.
Güntner는 영하 30°C 아래로 떨어지는 오르도스의 혹독한 겨울 기후라는 도전 과제에 직면하게 되었습니다. 극한의 저온 환경에서도 효율적이고 안정적인 작동을 유지할 수 있는 장비가 필요했습니다. 무엇보다 더 중요한 점은 이 프로젝트가 Güntner 최초로 아시아 태평양 시장에 직팽식 CO₂ 히트 펌프 기술을 도입한 선구적인 사례였다는 것입니다. 참고할 만한 사례가 없었기에, 시스템 매칭을 비롯한 모든 기술적 세부 사항에 대해 맞춤형 엔지니어링이 필요했습니다.
중국 영업 및 서비스 팀, 유럽 기술 부서, 인도네시아 엔지니어링 팀의 긴밀한 협력을 통해 Güntner는 자사 인도네시아 공장에서 제조한 맞춤형 고성능 증발기 18대를 이 프로젝트에 공급할 수 있었습니다. 정격 출력 350kW의 유니트는 주변 온도 -12°C, 증발 온도 -18°C의 가혹한 조건에서도 작동하도록 설계되었습니다. 두 개의 설비실에 설치된 각 유니트는 18,000 m² 규모 공항 터미널 건물과 주변 시설에 적용되어 있습니다:
- 6대의 Güntner V-shape 증발기는 기존 건물의 기존 화석 연료 보일러 대체를 위한 난방 시스템 개조를 위해 특별히 사용되었습니다.
- 12대의 Güntner V-shape 유니트는 신축 건물에 설치되어 겨울철 난방과 여름철 냉방 수요를 모두 충족시킵니다. 기술적으로 이 두 기능의 동시 작동이 가능해서 시스템 활용도와 유연성이 크게 향상되었습니다.
이 시스템 덕분에 대단히 효율적인 계절별 공조 제어가 가능해졌습니다. 현대적 열 관리 솔루션이 대규모 공공 인프라의 에너지 활용에 어떻게 혁신을 일으킬 수 있는지 보여주는 사례입니다.
기술 혁신과 환경적 임팩트
Güntner 증발기와 하이얼 캐리어의 CO₂ 유니트가 보여준 고도의 시너지는 “CO₂ 냉장/히트펌프 지열원 에너지 저장 시스템”의 전반적인 구조를 완벽하게 보완합니다.
- 폐열 회수, 효율적인 시너지: CO₂ 시스템은 냉방 모드의 폐열을 회수하여 지열원 축열 기술을 통해 지하에 저장합니다. 겨울철에는 Güntner 증발기가 안정적인 작동을 보장하여, 시스템이 축열을 추출해 난방에 활용할 수 있게 합니다. 이를 통해 지열 히트 펌프의 공급수 온도를 8°C에서 25°C 이상으로 높여서, 계절별 축열 및 추출 효율 70% 이상을 달성합니다. 기온이 낮은 북부 기후에 매우 적합하다 할 수 있습니다.
- 정략적 탄소 감축: 전면적인 CO₂ 냉난방 시스템으로 공항의 연간 탄소 배출량을 5,500톤 감축하고, 550만 kWh의 전력을 절감합니다.
미래를 선도하는 집열기 선택으로 히트 펌프 성능을 극대화한다
사회적 인정
탄소 제로 실천의 전지구적 중요성
오르도스 국제공항의 탄소 제로 이니셔티브는 중국 자원 기반 도시의 전환 및 고도화를 위한 모범 사례가 될 뿐만 아니라, 전 세계 고탄소 산업에 실질적이고 재현 가능한 전환 솔루션을 제시합니다. 중국민용항공국(CAAC) 대변인은 “이곳은 진정한 의미에서 세계 최초의 탄소 제로 공항”이라고 밝혔습니다. 이는 이 프로젝트의 선구적인 가치를 강조하는 발언입니다.
Güntner는 이 획기적인 프로젝트에서 중추적인 역할을 수행하며 중국과 전 세계의 탄소 중립 목표 달성에 기여하게 된 것을 깊이 자랑스럽게 생각합니다.
