식품 공장 에너지 절감 방법

에너지 비용 부담과 탄소 감축 요구가 커지면서, 식품 공장도 에너지를 줄일 곳을 찾고 있습니다. 그런데 어디서부터 손대야 할까요?

답은 생각보다 단순합니다. 식품 공장이 쓰는 에너지의 절반 이상은 열이고, 그 열의 대부분은 보일러에서 만든 스팀입니다. 이 글에서는 식품 공장이 스팀을 어디에 쓰는지 살펴보고, 스팀에서 에너지를 줄이는 방법을 쉬운 것부터 정리합니다.

식품 공장 에너지의 절반은 열

프랑스 농식품 산업을 분석한 보고서에 따르면 이 산업이 쓰는 에너지의 절반 이상이 열을 만드는 데 들어갑니다. 열이 들어가는 곳은 크게 네 군데입니다.

대부분의 공장은 보일러 한 곳에서 스팀을 만들어 배관으로 공장 곳곳에 보냅니다. 스팀은 같은 무게의 뜨거운 물보다 훨씬 많은 열을 담고 있고, 압력만 맞추면 원하는 온도로 데울 수 있습니다. 그래서 식품 공장에서 열을 나르는 데 널리 쓰입니다.

열의 온도는 높지 않습니다. 같은 보고서에 따르면 필요한 열의 약 75%가 150°C 아래이고, 절반가량은 100°C에도 못 미칩니다. 이 점은 뒤에서 볼 에너지 절감 방법을 고를 때 중요한 기준이 됩니다.

1단계 새는 열 막기

가장 먼저 할 일은 이미 만든 스팀이 새지 않게 하는 것입니다.

• 배관 보온: 보온되지 않은 스팀 배관은 쉬지 않고 열을 내보냅니다. 미국 에너지부는 보온재를 감으면 이 손실을 보통 90%가량 줄일 수 있다고 봅니다. 약 49°C를 넘는 표면이라면 보일러 표면과 배관은 물론 밸브 같은 부속까지 보온 대상입니다. 수리 과정에서 벗겨진 채 방치된 보온재도 다시 점검해야 합니다.
• 응축수 회수: 스팀이 열을 내주고 물로 돌아온 응축수는 아직 뜨겁습니다. 이 물에 남은 에너지는 스팀 전체 에너지의 10%를 넘을 수 있습니다. 응축수를 하수로 버리지 않고 보일러로 돌려보내면, 차가운 보충수를 데우는 연료와 물, 수처리 약품을 함께 줄일 수 있습니다.

2단계 버리는 열 다시 쓰기

다음은 공장 안에서 버려지는 열을 다시 쓰는 것입니다.

• 배기 열 회수: 식품 건조기에서 빠져나가는 공기는 90°C 안팎으로 아직 뜨겁습니다. 이 열로 건조기에 들어갈 공기를 미리 데우면 건조기 에너지 비용을 4~5% 줄일 수 있다는 분석이 있습니다.
• 히트펌프: 식품 공장 열은 대부분 온도가 높지 않아서, 낮은 온도의 폐열을 끌어올려 쓰는 히트펌프가 잘 맞습니다. 국제에너지기구(IEA)는 농식품 산업 열 수요의 40%를 히트펌프로 채울 수 있다고 봅니다.

3단계 열을 만드는 방식 바꾸기

마지막은 열을 만드는 방식 자체를 바꾸는 것입니다. 연료를 태우는 보일러에서 벗어날 수 있는 방법입니다.

식품 공장의 열은 온도가 높지 않아서 재생에너지 전기나 폐열로 만든 열로도 충분히 맞출 수 있습니다. 다만 공장마다 차이는 있어도, 살균이나 세척처럼 정해진 시간에 열이 몰리는 공정이 있으면 열 수요가 하루에도 달라질 수 있습니다. 그래서 전기가 싸거나 폐열이 남는 시간에 열을 만들어 담아 두었다가 필요할 때 꺼내 쓰는 열저장도 함께 검토되고 있습니다.

결론

우리 공장의 스팀에서 어디부터 줄일 수 있을지 함께 짚어보고 싶으시다면 기술 미팅을 신청해 주세요.

출처

• Electrifying low-temperature heat in the Food and Beverage industry in France — Carbone 4 (2025-05-15) — 농식품 산업 에너지의 절반 이상이 열 생산에 쓰임, 공정 열의 약 75%가 150°C 아래·약 50%가 100°C 아래, IEA 인용 농식품 열 수요의 40%를 히트펌프로 충족 가능
• What is Steam? — Spirax Sarco — 같은 질량당 스팀의 열량이 물보다 훨씬 큼, 포화 스팀 온도는 압력에 따라 정해짐
• Insulate Steam Distribution and Condensate Return Lines (Steam Tip Sheet #2) — 미국 에너지부 (2012-01) — 보온으로 에너지 손실을 보통 90% 줄임, 120°F를 넘는 표면은 보일러 표면·배관·부속까지 보온
• Return Condensate to the Boiler (Steam Tip Sheet #8) — 미국 에너지부 (2012-01) — 응축수 에너지가 스팀 전체 에너지의 10%를 넘을 수 있음, 회수 시 연료·보충수·수처리 비용 절감
• Ways to reduce energy for spray drying — IP&D experts, 네덜란드 기업청(RVO) 제출 보고서 (2022-05-29) — 건조기 출구 공기 90~95°C, 이 열로 입구 공기를 예열하면 에너지 비용 4~5% 절감
• 대표 이미지: Elevate / Unsplash (색 보정)