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특별기획

[ISH 2019 참관기] 김욱중 한국기계연구원 박사

축열·환기·히트펌프 일체형 대세
스마트통합제어, 냉동공조 미래 주도

2년 전에 이어 다시 찾은 ISH 2019 냉난방 전시회는 여전히 규모면에서 세계 최대를 유지하고 있음을 볼 수 있었다.


올해에도 보일러와 히트펌프를 비롯한 냉난방 관련 제품들이 8관부터 12관까지 10개의 전시실에서 ‘Energy’라는 제목으로 전시가 이뤄졌다. 이보다 규모는 조금 더 작지만 역시 10개의 전시실에서 ‘Water’라는 제목으로 주방과 욕실 관련 제품들이 전시됐다.


예전과 달리 올해에는 전시장 전체의 중심에 위치해 주 전시관으로 이용됐던 8관이 아닌 2개 층으로 구성된 12관이 주 전시관으로 구성됐다.


난방용 제품의 전시가 보일러 위주에서 히트펌프 등으로 다양화됐고 제품의 종류 또한 크게 증가했음을 확인할 수 있었다.


히트펌프, 효율↑·소음↓
주 전시관인 12관을 차지한 메이저사(Viessmann, Vaillant, Bosch, Buderus, Weishaupt 등)에서는 이전에 비해 히트펌프 제품전시가 크게 증가했고 폐열회수가 가능한 환기장치도 함께 전시하고 있었다.


메이저사를 비롯해 전통적으로 히트펌프 제품을 꾸준하게 개발하고 공급해 왔던 유럽의 여러 메이커(Glen Dimplex, Stiebel Eltron, Remeha, Remko. Elco, Wolf 등)에서 출시한 히트펌프는 효율이 A+++급 최고를 달성한 제품출시가 대세였다.


특히 3m 거리에서의 소음을 35dBA 이하로 달성하기 위해 열교환기를 비교적 크게 하고 팬 속도는 대폭 감소시킨 경향을 보였다.


실외기에 사용된 열교환기의 핀 간격이 통상적인 에어컨 실외기에 비해 매우 넓은 형태를 취했으며 실외기를 전체적으로 감싸는 형태의 소음 저감장치나 별도의 덕트를 이용해 아예 실외기를 실내에 설치하는 등 소음저감을 위한 방법이 다양하게 적용되고 있었다.


또한 극한랭 조건인 -25℃에서도 온수생산 운전이 가능했으며 온수 토출온도도 60℃ 이상을 유지할 수 있는 제품임을 강조하고 있었다.


압축기와 열교환기 등 핵심부품을 직접 생산하지 못한 부분을 고급가구 형태를 유지하면서도 앞서 언급한 저소음과 고성능을 만족하는 제품을 주로 선보였다.


특히 올해에는 히트펌프와 함께 축열조, 폐열회수 환기장치를 일체화시킨 제품을 모든 메이저사가 출시함으로써 히트펌프 제품의 향후 추세를 볼 수 있었다.




Low GWP 기조 ‘여전’
적용 냉매의 경우는 아직 R410a가 많이 적용되고 있었으나 공기 대 물 히트펌프의 경우는 R32 냉매를 적용한 제품이 많이 출품했으며 우리나라의 LG전자에서도 출품했다.


냉동기의 경우는 여러 회사에서 낮은 온난화지수(Low GWP)를 가진 R1234ze 냉매를 적용한 스크루와 터보냉동기를 출시했으며 특히 터보냉동기의 경우는 Danfoss사의 무급유 압축기를 적용하고 있는 제품이 대부분으로 Danfoss 압축기가 시장을 석권하고 있음을 볼 수 있었다.


냉매규제에서 중요한 냉매 충진량 감소를 위해 기존의 만액식을 대체한 유하액막식 증발기를 적용한 제품을 여러 회사가 전시했다. GWP가 약 600수준인 R513a 냉매를 적용한 냉동기가 이번 전시회에서 처음 등장했다.


NIBE사는 특이하게도 프로판(R290)을 적용한 공기 대 물 히트펌프 제품도 전시하고 있었으며 이외에도 GWP가 150 이하인 R454C 냉매를 적용한 히트펌프 제품도 출시됐다.


자연냉매인 암모니아와 물을 적용한 흡수식 냉온수기도 극히 일부 출품이 됐으며 물을 냉매로 적용한 냉동기도 보였으나 Efficiency Energy사 외에는 현재 개발하고 있는 상태였으며 실제 제품은 볼 수 없었다.


세계 최대의 공조회사인 Daikin에서는 VRF 시스템인 VRV 제품에 Low GWP 냉매인 R32를 적용한 제품을 전시했으며 여기에 계절성능 향상과 냉매 재사용 및 냉매 충진량 감소를 강조해 ‘블루볼루션(Bluevolution)’이라는 신조어를 사용하고 있었다.


스마트·IoT 통합제어 각광
2년 전까지 주 전시관이었던 8관에는 여러 가지 종류의 공조기와 특히 폐열회수 환기장치가 전시됐다. 2년 전에 비해 세라믹 열교환기를 활용하는 재생형 환기장치 제품의 출시가 크게 증가해 이 분야 시장이 크게 확대되고 있음을 볼 수 있었다.


그러나 유럽의 경우에는 전열교환기 제품전시는 아예 없는 상태였다. 따라서 전열교환기를 채용하고 있는 국내 제품의 유럽진출은 현실적으로 가능하지 않음을 확인할 수 있었다.


열교환기 부분에서는 SWEP사에서 출시한 부식방지를 목적으로 SIO₂를 표면에 코팅한 브레이징 열교환기가 인상적이었다.


9관의 경우는 Wilo와 Grundfos 등 대형 회사를 포함해 수많은 부품회사들이 냉동공조 관련 부품을 전시했으며 여기에는 한국의 두크펌프도 중형 규모로 참가하고 있었다.


이 분야의 전체적인 경향을 알 수는 없으나 고효율과 고신뢰성이 꾸준하게 요구되고 있음을 확인할 수 있었으며 특히 용량가변을 위한 인버터 적용과 스마트 제어를 위한 제어기 장착 제품이 크게 증가한 것을 볼 수 있었다.


Johnson Controls, Siemens, Honeywell 등 전통적으로 제어에 강한 회사들이 IoT와 인공지능 기술·개념으로 무장한 스마트 통합제어 관리시스템을 선보이고 있었다. 공조냉동시장에서 이러한 기술을 활용함으로써 하드웨어 제작사들을 합병하거나 Alliance를 구축해 향후 냉동공조시장을 주도할 수 있음을 예측할 수 있었다.


냉동공조분야 시장조사 전문기관인 BSRIA가 주최한 세미나에서도 IoT 기술을 포함한 스마트 제어분야가 향후 매우 각광을 받을 것으로 예측했다.




이번 전시회를 통해 난방분야에서는 정통적인 보일러보다 히트펌프가 주 제품으로 자리 잡은 것을 알 수 있었으며 축열조와 환기장치 일체형 제품이 대세를 이루고 있음을 확인했다.


또한 높은 등급의 에너지라벨링 획득과 함께 사용자 편의를 위해 소음이 대폭 감소한 제품과 스마트 제어가 보편화되고 있다는 특징이 있었다.


특히 IoT와 인공지능 기술이 접목된 스마트 통합제어분야가 향후 냉동공조시장을 주도할 것이며 우리나라도 이에 대응한 기술개발이 시급함을 느낄 수 있는 전시회였다.