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R410A 대체냉매 찾기 분주

현재 R32, 가장 유력하나 R454B 등 후보군
EU F-gas규정 재개정 예정, R290냉매 부상



환경규제가 강화되면서 다양한 산업군에서 대체냉매 적용이 이뤄지고 있다이중 주거용  산업용공조시장에서 가장 사용되던 R410A냉매는 R32냉매로 많은 전환이 이뤄졌지만 여전히 국내는 물론 글로벌 냉동공조시장에서 R410A 대체냉매인지에 대해서는 의문을 갖고 있다


이유는 R32 다른 산업군의 대체냉매대비 높은 GWP 약가연성인 A2L등급이기 때문이다많은 냉매를 적용할  밖에 없는 시스템에어컨에 R32 적용하는 한계때문에 글로벌 냉동공조기업들은 차세대 대체냉매 후보군 찾기에 연구를지속하고 있다.


일부 기업들은 R410A 대체냉매로 부상한 R32, R454B 등을 대상으로 생애주기 환경성평가까지 진행해 주목받고있다


LG전자는 1118 과학기술회관에서 열린 동계학술대회에서 'IEA ANNEX 54, 공조용 Low GWP후보 냉매의 성능평가연구결과를 발표해 주목받았다


LG전자의 관계자는 "R410A 대체냉매후로 R32, R454B, R466A 거론되고 있는데 이는 3가지 후보냉매 모두R410A 비슷한 사이클 특성을 보이며 인버터시스템에서  변화없이 적용이 가능하기 때문"이라며 "R32 잠열이가장 크기 때문에 적은 유량으로 R410A 동등 능력을 낼수 있다" 밝혔다이어 "또한 비열비값이 크기 때문에 토출온도가 높고 밀도가 작아서 냉매량도 적게 충전해도 된다"라며 "반면 R454B 대부분의 물성이 R410A R32 사이값으로 나타난다" 밝혔다


R410A냉매는 R32 50% R125 50% 혼합냉매이며 R454B R32 68.9% R1234yf 31.1% 혼합냉매인 반면 R32 단일냉매다


 냉매 모두 ODP '0'으로 같으나 GWP에서 차이가 크다. R410A GWP 2,088 반면 R32 675, R454B 466 매우 낮지만 안전등급에서는 R410A A1등급으로 A2L(약가연성)등급인 R32 R454B 차이가 난다


R32 R410A 대체 냉매로 먼저 선보인 이후 보급이 활발한 편이다북미에서는 2015년부터 패키지 제품에 적용을 허용했으며 2016년에는 성능규격을 강화했다유럽향 벽걸이 제품에도 R32 적용했을  R410A대비 냉매량이 26% 저감됐으며 냉방계절성능은 3% 향상했다


LG전자의 관계자는 "북미에서 규격만족을 위해 북미 정속 창문형 제품에 R32 적용했을  체적용량이 크기 때문에압축기 크기는 줄어들었으며 적은 유량으로 동일 성능을   있어 팽창장치의 길이  직경을 줄여서 최적화했다"라며"다양한 용량대의 제품에서 5~7% 수준의 효율향상  12~27% 수준의 냉매량 저감을 이뤘다" 밝혔다


특히 저압식 스크롤 압축기에서 냉매의 성능을 평가한 결과 R32 R410A대비 능력은 4~8%, 효율은 0~5%, 토출온도는 10~19% 상승했다. R454B R410A대비 능력은 5~7%, 효율은 2~4% 감소한 반면 토출온도는 5~7% 상승했다


천장형 제품으로 R410A  대체냉매 후보들에 대한 최적냉매 충진량  냉난방 성능평가도 이뤄졌다. R32 R454B R410A대비 냉매량은 각각 81%, 86% 수준으로 나타났다반면 성능은 R32 R410A대비 냉방효율 12%, 난방효율 7% 증가했지만 R454B R410A 등등 수준 이상이었다


제품 생애주기 동안 배출되는 CO₂량을 나타내는 LCCP(Life Cycle Climate Performance) 5마력급 싱글 천장형 제품으로 계산한 결과 직접 CO배출량은 GWP 가장 낮고 냉매충진량이 3번째로 적은 R454B 가장 적었다. R32 제품 효율이 가장 좋아 간접 CO배출량이 가장 적었으며 간접 CO2배출량이 가장  영향을 미치기 때문에LCCP값은 R32 가장 작게 나타났다


LG전자의 관계자는 "환경규제로 인해 다양한 산업군에서 대체냉매로 전환이 이뤄지고 있으며 주거  산업공조용 차세대 냉매 후보들은 다른 산업군대비 GWP 높은 상황이기 때문에 지속적인 탐색이 필요하다"라며 "현재 R410A대체냉매로서 가장 유망한 R32 이미 다양한 제품에 적용되고 있다" 밝혔다


 관계자는 "지구온난화에 대한 EU집행위원회의 메탄 감축서약과 함께 CO절감 가속화를 위한 F-gas 재개정을 추진하고 있다"라며 "유럽 냉난방기기의 탈탄소화  화석연료로부터 독립을 위해 R290 냉매의 비용효율성기술적 타당성에너지 효율성  신뢰성이 부각되며 Low GWP냉매인 R290냉매 적용이 확대될 것으로 예상된다" 덧붙였다