하니웰 불소화합물사업부(PMT: Performance Materials & Technology)는 냉동공조, 콜드체인분야에서 없어서는 안되는 친환경 냉매를 제조·판매하고 있다. 최근 한국 내 PMT사업부 대표로 승진한 유기출 대표를 만나 글로벌 냉매정책 및 국내 냉매정책 방향에 대해 들었다.

미국의 45대 부대통령이며 환경운동가였던 앨 고어는 ‘불편한 진실’이라는 강연을 통해 온실가스가 지구파괴에 미치는 영향을 발표하며 1997년 유럽, 일본 등을 포함한 선진국들은 교토의정서를 체결해 온실가스를 줄이자는 논의했다. 배경으로 온실가스 몇 개가 지목됐는데 이중에는 CFC, HCFC, HFC 냉매가 포함됐다.

미국의 국립기후데이터센터에 따르면 지구기온은 1880년부터 2012년까지 약 0.85℃ 상승했으며 한국의 기온은 관측을 시작한 1908년부터 2017년까지 2.4℃가 상승했다. 이는 급격한 도시화의 결과물이다. IPCC(국제기후협약기구)에 따르면 지구온난화는 인류가 산업혁명 이후부터 급격하게 배출한 온실가스가 직접적인 원인이며 이로 인한 해수면은 18~59m 상승할 것으로 보인다고 진단했다.

여러 근거 자료가 이를 뒷받침해주고 있는 상황이다. 오존층을 직접 공격하는 ODP(Ozone Depleting Potential)지수를 가진 CFC, HCFC계열은 이미 규제로 인해 점차 감축하고 있으며 GWP(Global Warming Potential)지수를 가지고 있는 HFC계열의 냉매도 선진국을 위주로 이미감축을 하고 있는 실정이다.

1989년 몬트리올의정서 협약을 시작으로 1997년 교토의정서 그리고 최근의 파리협약까지 탄소배출 규제에 대한 각 분야별 규제는 강화되고 있다. 2000년대에는 R123, R22, 141b와 같은 HCFC계열은 선진국에서는 전면 규제에 들어갔고 개도국에서는 2030년까지 매년 점차 감축하는 데에 합의했다. 기존 HCFC의 대안으로 여겨졌던 HFC도 GWP가 높아 2010년도에 들어서 R134a, R410a와 같은 HFC계열의 냉매도 유럽, 미국 등의 선진국 위주로 규제를 하고 있다. 중국, 인도 등과 같은 경제 규모가 크고 전 세계적으로 환경적인 영향이 큰 국가들에게도 국제사회로부터 규제 요구가 되고 있다.

국제사회에서는 최근 아프리카 키갈리에서 HFC규제에 대해 합의했다. 한국은 2011년부터 수입·생산 통계를 바탕으로 규제 일정에 들어간 미국, 유럽, 일본 등의 선진국과는 달리 2020년~2022년까지 수입·생산 실적을 기준으로 2024년부터 10%, 2035년 30%, 2040년 50%, 그리고 2045년까지 80%를 감축해야 한다. 이는 중국과 같다.

EU의 경우 제192조(환경보호)를 법적 근거로 EU 회원국을 대상으로 2014년 4월14일 이사회에서 채택된 F-Gas(불소화 온실가스 및 HFCs)규정은 탄소배출량을 2015년 100% 기준으로 2030년까지 79% 감축해 21% 수준까지 떨어뜨리는 데 목적을 두고 있다.

미국은 대기오염방지법(CAA)에 따라환경보호청(EPA)은 비교 위험 프레임워크 내에서 대체물질을 검토했다.

최근에는 캘리포니아의 대기자원위원회(CARB: California Air Resource Board)에서 2023년 1월부터 GWP 750 이상의 냉매가 적용된 에어컨 판매를, 2024년 1월부터는 냉동기 판매를 규제하기로 발표했다. 뉴욕, 코네티컷, 메릴랜드 등 다른 주도 캘리포니아의 HFC 냉매규제를 따르기로 했으며 조만간 더 많은 주가 동참의사를 밝힐 전망이다.

일본의 경우 일본냉동공조협회(JRAIA)와 후생성이 함께 키갈리의정서에 의거해 냉매를 비롯한 HFC의 사용처별 GWP 제한지수를 규정하고 시행일정을 발표했다.

향후 일본에서 사용가능한 냉매는 에어컨의 경우 시스템에어컨을 제외한 가정용과 상업용은 모두 GWP 750 이하로 규정했으며 차량용은 150 이하, 냉동·냉장용 유니트의 경우 1,500 이하로 규정됐다. 시기는 2018년에서 2025년까지 제조사들의 신규 시스템 개발을 고려해 각기 다른 일정으로 적용시점이 지정돼 있다.

통상 냉동·냉장, 대형 칠러와 같은 공조기기는 한번 설치 시 사용 주기가 10~20년이다. 이는 추후 키갈리의정서에 의해 설정돼 있는 HFC 감축 일정에 다시 한 번 적용을 받게 된다. 이러한 이유로 HCFC의 중간단계인 HFC를 건너뛰어 환경규제와 상관이 없는 HFO와 자연냉매계열로 전환하는 데 강력한 동기가 된다.

또한 이미 HFC 규제가 진행되고 있는 선진국을 위주로 신냉매 기반의 기기 설비들이 개발돼 시장에서 마케팅 활동을 한 지 오래다. 일반적으로 이런 신냉매가 적용된 제품들의 에너지효율이 좋기 때문에 생애주기(Life cycle)동안 운영되는 운영비까지 계산해보면 통상 2~4년 사이에 효율의 차이로 투자금을 회수할 수 있다. 최근 사례로 설명하면 태국의 모 글로벌 프랜차이즈 유통업체의 경우 냉동·냉장용 냉매인 R404a를 건너뛰고 R448A를 적용해 에너지효율을 약 15% 개선했으며 GWP도 약 50% 이상 감축했다.

한국의 경우 개도국으로 분류돼 HCFC는 중국, 동남아 국가들과 같은 일정으로 감축하고 있다. 2020년까지는 평균 약 6%대 감축했고 2021년부터 평균 약 13%대의 감축안이 적용된다. HFC의 경우 키갈리의정서의 국내 비준이 아직 통과되지 않은 상황이다. 또한 어떠한 방식으로 적용될지도 확정이 안된 상태다. 국제 협약에 따르면 2020~22년간 HFC 베이스라인을 잡고 이를 바탕으로 추가 수입·생산의 동결기간 그리고 2029년부터 10%의 감축을 점차적으로 시행해야 한다.

일단 빠른 시일내 키갈리의정서 적용 및 적용방안에 대한 내용이 정리돼야 한다. 이미 해외 설비업체들은 신냉매로 전환한 장비들을 기반으로 한국에서 마케팅을 시작했다. 국내 일부 대기업들을 제외하고 중소기업단위에서는 기술개발에 대한 대응이 어려운 상황이며 이는 정부의정책적인 불명확성도 원인이 된다.

또한 선진국들과 같이 사용처별 GWP제한을 통해 기존의 HCFC보다 더 높은 GWP의 HFC로의 전환을 최대한 억제할 필요가 있다. 단순히 냉매의 관점보다는 장비 전체의 생애주기비용(Total life cycle cost)측면에서 분석·비교돼야 한다.

국내의 경우 냉매관리 및 폐기에 대한 정책이 시행되면서 그동안 대기 중으로 방출됐던 사용 완료된 냉매들에 대한 관리가 진행되고 있으나 신규 시스템에 사용되는 냉매정책은 전무한 상태로 가까운 시일 내 이에 대한 준비가 필요하다. 특히 관점을 국가의 이산화탄소 감축량 BAU와 연결해서 봐야 할 필요성도 있다.

환경규제는 글로벌 트렌드로 피할 수 없는 문제다. 선진국에서는 이미 규제에 맞춰 칠러, 에어컨시스템분야 등에서 HFO, CO₂와 같은 친환경 물질 기반 시스템을 개발해 시장공략에 나선지 오래다. 이러한 제조사들과 끊임없는 협업을 하며 신냉매 기반의 제안들을 하고 있다.

냉동분야에서는 R22, R404a를 대체할 수 있는 R448a(Solstice N40)와 GWP146인 R455a(solstice L40x)를 제안해 시장을 확장하고 있다. 공조분야에서는 칠러에서 R123, R134a를 대체할 수 있는 GWP 1의 R1233zd와 R1234ze를 다국적 공조기회사들의 장비에 적용해 출시했다. 

또한 아직 뚜렷한 해결방안이 나오지 않았지만 가장 수요가 큰 에어컨·히트펌프분야에서 R410a를 대체할 수 있는 시장에서 유일하게 A1(비가연성)등급의 냉매인 R466a(Solstice N41)을 출시해 주요 업체들과 시스템 개발하고 있다. 현재까지 하니웰의 가장 큰 업적은 자동차시장에서 범용으로 사용되던 R134a 냉매를 GWP 1인 R1234yf로 전환해 전 세계 자동차 OEM에서 적용하고 있다.