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[특별기고] 일본 고베 냉매심포지움을 다녀와서

규제 또는 규제 예정 냉매
대안 시스템 찾기 ‘활발’

일본냉동공조협회에서 주관해 격년제로 고베에서 열린 고베심포지움은 1994년에 처음 시작해 올해로 13번째를 맞이했다. 지난 12월 6~7일 이틀간 진행됐으며 환경문제, 가전업체의 신냉매 평가, 냉매회사의 신냉매 소개, 냉매(주로 A3 가연성 냉매)에 대한 리스크 평가, 에너지절감, 컴프레셔 그리고 오일(Lubricant) 총 6개의 세션으로 진행됐다.

냉매규제가 전 세계적인 화두여서인지 각 세션의 주요 내용은 현재 규제되는 혹은 규제 예정인 냉매시스템의 대안을 찾는 방향으로 진행됐다.

신냉매 적용 제품 대거 발표
첫 세션은 기후변화 관련내용으로 먼저 유럽의 F-gas규제 현황 및 에너지 소비등급제(Ecodesign) 강화를 통한 효율 낮은 제품의 퇴출 및 안전기준 강화 정책(EPEE: European Partnership for Energy and the Environment)이 발표됐다. 이어 AHRI의 A3(R290) 냉매의 가연성 실험이 동영상과 함께 소개됐다. 결론은 200g 충전에도 폭발이 발생한다는 것이었으며 이에 대한 환기장치 또는 누설 알람장치가 필수적으로 함께 설치돼야 한다는 점이 강조됐다.

중국냉동공조협회(CRAA: China Refrigeration and Air Conditioning Industry Association)는 중국내 냉동공조 내수시장은 13.7% 증가한 6조5,500억RMB이며 수출은 1조1,000RMB에 이를 것으로 예상했다. IEC standard와 동일한 A2L에 대한 사용 및 안전기준을 HPMP와 CB/T7778-2017, GB/T 9237-2017을 통해 마련했다.

두 번째 세션은 에어컨용 신냉매 제품개발에 대한 소개로 와세다대학에서 ‘Energy flow+M’이라는 이미 많은 제품 개발에 사용됐던 Low GWP냉매의 A/C용 시뮬레이션 툴에 대한 소개를 필두로 도시바캐리어에서 R466A를 기반으로 한 28kW VRF 퍼포먼스 테스트에 대한 결과를 발표했다. 생애주기기후성능(LCCP: Life Cycle Climate Performance) 관점에서 R410A대비 75% 이하로 절감이 가능할 것으로 분석 결과를 공유했다.

미쓰비시전자는 R32냉매를 사용한 하이브리드 VRF를 발표했다. 이 제품은 실외기 외에 2개의 펌프와 2개의 BPHE(판형열교환기)로 이뤄진 모듈을 사용한 수냉식 실내기 타입의 VRF로 냉난방 동시운전이 가능하다. 13HP기준 R32냉매 11.6kg 봉입으로 GWP를 R410A 제품대비 최대 84%까지 적게 넣는 제품으로 소개했다. 미쓰비시중공업은 R454C(A2L)를 이용한 공냉식 히트펌프 보일러를 발표했다. 공냉식의 이점을 활용한 가연성 냉매 히트펌프 보일러였다.



세 번째 세션도 신냉매 제품 개발에 대한 소개로 미쓰비시전자는 R463A(GWP 1,494)를 이용한 CDU(콘덴싱 유니트)를 발표했다. 히타치는 R448A를 이용한 인버터 CDU를 소개했으며 R404A대비 에너지효율이 12~13% 증가된 제품으로 소개했다. R448A용 신규 스크롤 컴프레셔가 개발돼 적용됐으며 특이하게 응축기와 리시버 후단의 온도센서를 이용한 냉매누설 알람 로직을 탑재해 주목을 받았다.

트레인은 신규 Low GWP냉매 칠러 제품의 업데이트 현황을 소개했다. R410A 스크롤 칠러를 대체하는 냉매로 이미 유럽에서는 R454B와 R32가 적용되고 있으며 뒤이어 R466과 R452B는 드롭 인(drop-in)이 가능할 것으로 판단했다.

다이킨도 미쓰비시와 마찬가지로 ‘Hexagon Force32’라는 R32용 공냉식 모듈러 히트펌프 칠러를 소개했다. 일본의 많은 제조사들이 R32를 활용한 히트펌프 칠러 개발이 이미 완료됐음을 알 수 있었다.

4·5세션은 냉매의 안전성과 리스크 평가에 대한 파트로 R32(A2L)와 R290(A3)냉매에 대한 어플리케이션(에어컨, 쇼케이스)별 안정성 실험테스트 결과와 새롭게 개정이 진행 중인 IEC/SC61D/WG16 기준에서의 가연성 냉매들의 안전규정들이 소개됐다.


냉매제조사들, 차세대 냉매 각축
둘째날은 신규 컴프레셔와 오일, 그리고 신냉매에 대한 소개 세션들이 이어졌다. 다이킨은 R32용, 에머슨은 R290용 인버터 스크롤 컴프레셔를 각각 소개했다. 이는 에어컨시장 중 R32를 거쳐 R290으로의 움직임이 여러 제조사에서 진행되고 있음을 알 수 있는 부분이다.

모든 오일 제조사들이 HFO냉매가 혼합된 GWP가 낮은 신규 냉매에 대응하기 위해 새로운 첨가물을 통한 기존 냉매 및 신규 냉매들에도 사용 가능한 신제품들을 소개했다. 각 냉매제조사들은 각각 HFO1224yd와 HFO1123을 베이스로 한 혼합냉매들(Ashai Glass), R22 리트로핏을 위한 R407H(상업용 GWP 1,378)와 R407I(저온용 GWP 1,337)를 다이킨에서 발표했다.

Chemours에서는 신규 발포제 및 HFO냉매인 R1336mz를 비롯해 R454C(냉동용), R513A(공조용) 등 다양한 라인업을 소개했으며 Maxichem은 초저온용 솔루션인 R1132a(증발온도 -83℃ 운전가능 및 GWP 3이하), Alkema는 GWP 150 이하 솔루션으로 R465A(냉동용, A2L), R516A(공조용, A2L)를 발표했다.

하니웰은 CF₃I를 기반으로 한 R410A 대체 솔루션으로 A1등급의 R466A와 현재 개발 진행 중인 GWP 500 이하의 냉매(프로젝트명 HDR147)에 대해 간략히 소개했다. R446A는 R410A 대체냉매 중 유일하게 A1등급의 냉매로 업계의 큰 관심을 받았다. 현재 글로벌 가전업체와 협업을 통해 신뢰성 및 성능평가가 이뤄지고 있다.

중간 세션에서는 에너지효율을 높이기 위한 다양한 제품 솔루션이 소개됐다. 파나소닉은 CO₂용 고온수 히트펌프시스템을, 다이킨은 R32용 VRF(14HP 이하)인 ‘Green Multi’를, 덴소는 EV와 PHEV용으로 자체 개발한 Gas injection이 가능한 횡형스크롤을 이용한 차량용 히트펌프시스템을 소개했다. 이는 엔진열을 이용하지 못하는 전기차의 단점을 극복하기 위해 Inner condenser와 Outer HE로 이뤄진 2개의 응축기에 Integrated Valve라는 특수 2방향 밸브를 이용해 유량을 분배하는 기술로 Heating Capacity를 26% 증가시키면서도 효율은 60% 가까이 상승시키는 시스템으로 많은 이들의 주목을 받았다.

이번 고베 심포지움은 변화하는 냉매트렌드에 맞게 각 나라의 가전업체, 냉매제조사, 관련 부품기업들은 차세대 솔루션을 소개하는 자리였다. 정리해보면 크게 Low GWP냉매에 대한 평가, A2L, A3등급 사용 확대를 위한 Risk 평가가 주로 다뤄졌다. 앞으로 우리나라 냉동공조업계에서도 관련 기업과 기관이 글로벌 스탠다드를 적용해 경쟁력에서 뒤쳐지지 않기를 바란다.

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