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스페셜리포트

[특별기고] 류진상 월드에너지 대표

흡수식냉동기 시장과 제품
세계시장 韓제품 선호…수출 증가

국내에서 흡수식냉동기를 생산하는 회사는 △귀뚜라미범양냉방 △LG전자 △삼중테크 △센추리 △오텍캐리어 △월드에너지 △월드이엔씨 △현대공조 등이 있다. 단, 내수에 크게 의존하는 대부분의 한국 흡수식냉동기 제조사는 시장규모 축소에 따라 신제품 개발을 하고 있지 않으며 오히려 인력규모와 사업을 축소하고 있는 실정이다.

하지만 세계시장에서 한국제품에 대한 선호로 수출시장 규모가 증가해 내수에만 의존하던 제조사들의 성향도 변하고 있다. 이번 기고에서는 근래의 시장성향과 제품개발 및 제조사 현황을 소개한다.

가스직화식 흡수식냉동기
가스직화식 흡수식냉동기는 정부가 지원해 3중 효용제품을 개발하고 있지만 아직 상용화 가능단계에 이르지 못해 시장에 영향을 주지 못하고 있다. 지역냉방용 흡수식냉동기는 한국지역난방공사의 지속적인 지원에 힘입어 COP 0.73의 고효율 제품이 개발, 신도시 중앙냉방 수요를 감당하고 있다.

가스직화식 흡수식냉온수기는 모든 흡수식냉동기 제조사가 생산하는 기종으로 주로 건설시장에서 거래돼 제품구성과 품질차이가 강조되지 않는다.

통합성능계수(IPLV: Integrated Part load Value)에 따라 한국가스공사의 가스냉방지원금액이 결정되므로 IPLV가 중요한 품질등급이 되고 있는데 그 최고값이 1.4~1.5에 이른다.

하지만 세계시장에서는 이 IPLV가 아닌 100% 부하의 HHV(High Heating Value: 고발열량)기준 COP가 중요한 품질요건이 되고 있고 그 수준은 1.36 정도다. 국내에서는 LG전자와 월드에너지가 HHV COP 1.36의 제품을 공급하고 있다.

일본은 2005년에 가스회사가 주도하고 여러 제조회사가 연합해 3중 효용형을 개발했고 카와사키중공업이 COP 1.6의 제품을 출시했지만 지금까지도 2중 효용시장을 3중 효용형으로 바꾸거나 양산할 수 있는 적정규모의 시장을 형성하는 데에는 성공하지 못했다. 국내에서는 2000년 LG전자가 개발을 시도했으나 상용화에는 이르지 못했다.



저온수 2단 흡수식냉동기
저온수 2단 흡수식냉동기는 1999년 한국설비기술협회가 주도하고 한국지역난방공사, POSCO, 캐리어, 센추리 등이 개발자금을 지원해 개발된 제품이다. 2013년에는 한국지역난방공사와 월드에너지가 COP 0.73에 이르는 고효율로 개발해 지역냉방용으로 보급하고 있다.

저온수 2단 흡수식냉동기는 1996년 독일에서 지역냉방용으로 개발됐으며 뮌헨공항에 ‘Single effect Double lift absorption chiller’라는 이름으로 설치된 것이 그 시작이다. 그러나 정작 독일에서는 시장이 더 이상 확대되지 못하고 한국에서 지역냉방의 필요성에 의해 제품이 개발, 시장이 확대될 수 있었다.



저온수 흡수식냉동기
저온수 흡수식냉동기는 1970년대 후반 일본에서 80~90℃의 온수를 공급할 수 있는 태양열을 이용하기 위해 개발된 제품으로 열병합발전의 엔진폐열을 이용하는 흡수식냉동기로 사용이 확대됐다.

한국에서는 1988년 개발돼 인터컨티넨탈호텔에 150RT급으로 최초 설치됐고 1990년부터 지역난방네트워크의 발달과 함께 지역냉방용으로 보급되기 시작했다. 2010년 이후에는 지역냉방용 흡수식냉동기가 저온수 2단 흡수식냉동기로 대체되면서 그 수요가 급격하게 감소했다.

현재는 산업용 폐열 이용기기 또는 해외의 열병합발전용으로 수출되고 있으며 COP는 0.72~0.83 정도다.

한국 지역냉방시장이 제품발달의 가장 큰 기반이었고 100℃ 이하의 저온 폐열을 이용하는 기술에서는 세계시장을 주도하고 있다.



증기식 흡수식냉동기
증기식 흡수식냉동기는 증기로 구동되는 흡수냉동기로 1945년 미국 Carrier가 최초로 출시한 제품이다. 8bar의 고압증기를 이용하는 2중 효용형과 1.5bar의 저압증기를 이용하는 1중 효용형으로 구분된다. 전기요금에 비해 증기가격이 높아 현재는 일반 빌딩용이나 산업용 모두 매우 적게 사용되고 있다.

저압증기를 사용하는 1중 효용형은 저압의 폐열증기가 발생되는 산업용도로만 사용되고 있다. COP는 2중 효용형은 1.5(증기사용량 1RT당 3.6kg/h), 1중 효용형은 0.8(증기사용량 1RT당 6.8kg/h) 정도다.

저온폐열이용 흡수식냉동기
저온폐열이용 흡수식냉동기는 70℃ 낮은 온도의 온수를 열원으로 구동하는 COP 0.4정도다. 국내에서 저온수 2단 흡수식냉동기 개발과 함께 산업용으로 2009년부터 상품화됐고 현재 월드에너지가 저온수 2단 흡수식냉동기 파생제품으로 공급하고 있다.

선박용 흡수식냉동기
선박용 흡수식냉동기는 일본에서 1980년 개발됐지만 유가하락으로 인해 상품으로 지속되지 못했다. 2010년 이래 에너지가격 상승으로 일본과 한국, 독일에서 다시 개발했지만 시장은 크게 형성되지 않고 있다. 현재는 2013년에 삼성중공업 선박연구소와 함께 개발한 월드에너지가 세계시장에 공급하고 있다.

흡수식히트펌프
흡수식히트펌프는 일본에서 1980년 개발돼 폐열을 회수하는 산업용으로써 일본, 유럽에 널리 보급됐다. 국내에는 1983년 일본으로부터 처음 2종 흡수식히트펌프(Absorption Heat Transformer)가 수입돼 한국합성고무(현재 금호석유화학)에 설치됐다.

1994년 LG전선이 유럽으로 흡수식히트펌프(1종)를 수출했고 이후 금호석유화학에 2종 흡수식히트펌프가 증기생산량 5ton/h, 8ton/h, 10ton/h급으로 3차례 걸쳐 국내에서 생산, 설치됐다. 2018년 월드에너지에 의해 직화식 흡수식히트펌프(1종)로 이탈리아에 수출됐다.

일부 전력회사에서는 중국의 Broad사 제품을 수입, 설치하기도 했다. 국내보다 에너지절약과 폐열회수에 적극적인 유럽이 주요시장으로 COP 1.8(냉동사이클로는 COP 0.8)인 1종 흡수식히트펌프가 중요한 판매제품이라고 할 수 있다.