지난 여름 무더위를 한겨울 난방에 이용한다면?

스위스재료시험연구소(EMPA)서 연구중...열저장매체로 수산화나트륨 이용

스위스재료시험연구소(EMPA)는 수산화나트륨을 이용한 열교환장치를 개발중이다. (이미지 출처 = EMPA)

[아시아경제 박충훈 기자] '여름 더위를 가둬놨다가 겨울에 난방용으로 이용하면 얼마나 좋을까?' 이런 상상 한번씩은 해보셨을 겁니다. 요 며칠 한반도를 덮친 맹추위로 이런 엉뚱한 생각을 하는 분들이 더 늘었을 지도 모르겠네요.

그.런.데. 최근 이를 현실화하려는 시도가 있어 눈길을 끕니다. 스위스 재료시험연구소(EMPA)에서 개발중인 열교환·저장 장치인데요. 수산화나트륨(NaOH)을 열저장매체로 이용한다고 합니다.

수산화나트륨은 물과 접촉하면 격렬히 반응하며 열을 내는데요. 태양광 등의 열에너지를 묽은 수산화나트륨 용액에 추가하면, 수산화나트륨에 있던 수분은 증발하고 물질의 농도가 상승합니다. 여기에 다시 물을 더하면 열원으로 사용할 수 있게 되는 겁니다. 쉽게 말해 이 물질에 한여름 열을 흡수토록 한 뒤에 겨울철이 되면 물을 섞어 열을 방출하게 한다는 원리입니다. 이 농축액은 수개월에서 길게는 수년간 유지, 보관할 수 있고 탱크에 넣어 다른 장소로 옮기는 것도 쉽습니다.

EMPA가 개발중인 수산화나트륨 열교환 장치 내부. (이미지 출처 = EMPA)

EMPA에서 개발한 장치는 요즘 출시되는 열교환 방식 순간온수기와 비슷한 방식입니다. 내부에는 농도 50%의 점성질 수산화나트륨 용액이 흐르는 나선형 파이프가 있습니다. 이 용액에 수증기를 접촉시켜 발생한 열이 장치 내부의 물을 데웁니다. 수산화나트륨 농도가 50%에서 30%정도로 희석될 동안 발생하는 열로 물 온도가 섭씨 50도까지 상승합니다. 바닥 난방용으로 이상적인 온도가 되는 것이죠. 희석된 용액은 따로 모아놨다가 재활용할 수 있습니다.

수산화나트륨은 비교적 구하기 쉽고 석탄 등의 화석연료처럼 공기오염을 유발하지도 않는다는 장점이 있습니다. 수분 접촉시의 격렬한 화학적 반응 때문에 수산화나트륨을 위험물질로 분류한 나라도 있는데요. 이를 효과적으로 제어할 수 있는 장치가 있다면 인류의 쾌적한 생활에 분명 큰 도움이 될 것입니다.

특히 매년 겨울 중국의 석탄 난방으로 발생한 미세먼지를 그대로 뒤집어 쓰는 우리나라를 위해서도 꼭 필요하겠네요. EMPA는 현재 가정용 소형 버전을 만드는 데 도움을 줄 사업 파트너를 찾고 있다고 합니다.

박충훈 기자 parkjovi@asiae.co.kr