알루미늄을 만드는 일은 전기를 쓰는 일에 가깝습니다. 그리고 그 전기의 일부는 제품이 아니라 열이 되어 공장 밖으로 나갑니다. 독일 에센의 한 제련소는 그 열을 도시로 보내기 시작했습니다.
사진: Tasos Mansour / Unsplash
알루미늄을 만들면 열이 남는다
알루미늄은 전기분해로 만듭니다. 전해로에 대량의 전류를 흘려 산화알루미늄을 알루미늄과 산소로 갈라내는데, 투입한 전기의 일부는 이 과정에서 필연적으로 열이 됩니다. 공정을 아무리 잘 관리해도 남는 열이라, 독일 측 자료는 이를 불가피한 폐열(unvermeidbare Abwärme)이라고 부릅니다.
지금까지 제련소들은 이 열을 대체로 공기 중으로 흘려보냈습니다. 열을 만들려고 전기를 쓴 것도 아닌데, 그 열을 식히는 데 다시 설비와 전력이 들어가는 구조였습니다.
130°C의 물로 붙잡는다
TRIMET Aluminium SE와 에너지 기업 Iqony Fernwärme는 이 열을 난방망으로 보내기로 했습니다. 방식은 단순합니다.
전해로에서 나오는 열을 팬 스테이션 4기가 관다발로 밀어 넣고, 그 안을 흐르는 물이 약 130°C까지 데워집니다. 이렇게 만든 온수를 700m 배관으로 Iqony의 지역난방망에 연결했습니다.
온도가 중요합니다. 130°C는 지역난방망이 그대로 받을 수 있는 수준이라, 온도를 끌어올리는 별도의 설비 없이 바로 넣을 수 있습니다. 폐열 회수가 늘 이렇게 풀리지는 않습니다.
숫자로 본 규모
| 항목 | 값 |
|---|---|
| 연간 공급량 | 약 31,000MWh |
| 난방 수요 환산 | 계산상 5,500가구 이상 |
| 공급 도시 | 에센 · 보트로프 · 겔젠키르헨 |
| 연결 배관 | 약 700m |
| 투자 | TRIMET 약 600만 유로 · Iqony 200만 유로 이상 |
| 계약 기간 | 20년 |
| 공급 개시 | 2026년 2월 3일 |
가구 수는 계산상 환산값입니다. 특정 5,500가구가 이 열만으로 난방한다는 뜻이 아니라, 망 전체에 들어가는 열의 규모를 가구 수로 바꿔 본 것입니다.
이 사례가 성립한 조건
폐열이 있다고 해서 모두 이렇게 되지는 않습니다. 두 가지가 미리 갖춰져 있었습니다.
첫째, 온도가 이미 쓸 만했습니다. 130°C 온수는 지역난방망이 바로 받는 온도입니다. 폐열의 온도가 낮으면 히트펌프로 끌어올려야 하고, 그만큼 전력이 더 듭니다.
둘째, 공장이 이미 유연하게 돌 수 있도록 개조돼 있었습니다. TRIMET은 풍력·태양광 발전의 변동에 맞춰 알루미늄 생산을 조절할 수 있게 설비를 바꿔둔 상태였고, 독일 측 자료는 그 개조가 이번 폐열 활용을 가능하게 했다고 설명합니다.
남은 문제는 시간
그런데 공장과 도시는 시계가 다릅니다.
제련소는 24시간 거의 일정하게 열을 내보냅니다. 반면 난방 수요는 아침과 저녁에 몰리고, 계절에 따라 크게 오르내리며, 한여름에는 거의 사라집니다. 공급은 평평하고 수요는 출렁이는 셈입니다.
배관이 이 격차를 메워주지는 못합니다. 열이 남는 시간에 붙잡아 두었다가 모자라는 시간에 꺼내 쓸 수 있어야, 회수한 열이 버려지지 않고 끝까지 쓰입니다.
폐열을 살리는 일은 결국 온도와 시간을 맞추는 일입니다. 에센 사례는 온도가 운 좋게 맞아떨어진 경우이고, 남은 절반인 시간의 문제는 저장이 맡습니다.
GIGAette가 개발하는 IsoTES®도 이 지점을 겨냥합니다. 저장한 열을 방전하는 동안에도 일정한 온도를 유지해, 공정이나 난방망이 요구하는 조건에 맞춰 열을 공급하는 정온 열에너지 저장 시스템입니다.
산업 폐열이 전체적으로 얼마나 버려지고 있는지는 다음 글에서 정리했습니다.
우리 공장에서 나오는 열이 어느 온도이고 언제 나오는지 함께 짚어보고 싶으시다면 기술 미팅을 신청해 주세요.
출처
- TRIMET speist Abwärme ins Fernwärmenetz der Iqony ein — TRIMET Aluminium SE (2026-02-03) — 공급 개시, 연간 31,000MWh, 계산상 5,500가구 이상, 팬 스테이션 4기·약 130°C, 유연 운전 개조가 전제였다는 설명
- Waste heat from aluminum smelter TRIMET to benefit Iqony’s district heating supply — TRIMET Aluminium SE — 700m 연결 배관, TRIMET 약 600만 유로·Iqony 200만 유로 이상 투자, 20년 계약, 에센·보트로프·겔젠키르헨