대한설비공학회 콜드체인부문위원회는 11월24일 과학기술회관에서 열린 '설비공학회 2023년도 동계학술대회'에서 특별세션을 진행하고 콜드체인 친환경 자연냉매 전환 실증사례 및 냉매동향에 대해 공유했다.
이번 특별세션은 콜드체인 친환경 자연냉매 전환(가속을 위한 실증사례 및 냉매동향)을 주제로 장재훈 한국기계전기전자시험연구원 탄소중립센터 센터장과 Toshio Omura 한국마이콤 대표이사가 주제발표했다.
좌장은 맡은 윤경미 콜드체인부문위원회 위원장(댄포스코리아 본부장)은 개회사를 통해 “내년에 시행되는 키갈리개정서는 콜드체인업계의 걱정거리가 아니다”라며 “선제적으로 대응방안을 마련하는 기업과 준비없이 맞닥뜨린 기업간 희비가 엇갈릴 것”이라고 강조했다.
몬트리올의정서에 따른 HCFCs, HFCs 감축정책
첫 발표자로 나선 장재훈 센터장이 ‘국내·외 불소계 냉매 규제 동향 및 향후 정책과제와 콜드체인 산업계 대응 전략’을 발표했다.
장 센터장은 “불소계 온실가스란 온실가스 중 불소(F)를 포함하는 물질로서 CFC, HCFC, HFC, SF6, NF₃ 등이 있다"라며 "독성이 적고 연소나 폭발의 위험이 낮아 냉매, 발포제, 소화약제, 에어로졸 분사제 등으로 사용된다”고 말했다.
이어 “오존층 파괴예방과 보호를 위해 체결된 비엔나협약(1985년) 이후 몬트리올의정서 채택(1987년)으로 2013년부터 HCFC 소비 감축시작(~2030년), 키갈리개정서(2016년)에 따라 2024년부터 HFC 감축을 시작할 예정”이라며 "우리나라도 오존층보호법 개정에 따라 2024년부터 HCFC 대체물질인 HFC 규제를 시행할 예정”이라고 밝혔다. 이어 “HFC는 오존층파괴영향없는 지구온난화물질로서 국가 온실가스 감축목표(NDC)에 영향을 준다”고 밝혔다.
주요국의 불소계 온실가스 감축 정책
장 센터장은 “국내외 주요국들은 불소계 온실가스 대체기술 개발 수준과 대체비용, 온실가스 감축잠재량을 고려해 1단계 용도별 대체전환 목표기간 및 GWP 기준을 설정하고 대체기술성숙도평가를 통한 단계별 목표 강화 및 대상범위를 확대하고 있다”고 말했다.
발표자료에 따르면 일본은 환경성과 경제산업성 각각 소위원회와 워킹그룹을 조직해 대체전환 정책 수립에 필요한 개별 연구를 진행하고 있으며 합동회의를 통해 불소계 온실가스 사용기기의 단계별 대체전환 목표를 수립했다.
또한 일본은 2010년 대체전환 과제 논의를 시작으로 5년간 11차례 개별회의와 12차례 합동회의를 통해 2015년 지정제품 7개 대상 대체 전환 의무화 정책을 시행했다. 이후 지속적인 연구와 논의를 거쳐 지정제품을 20개로 확대 관리하고 있다.
미국은 HFC 배출량이 2022년 3억1,000만톤CO₂eq에서 2050년 3억6,000만톤CO₂eq까지 증가할 것으로 전망하고 2021년 AIM ACT법을 제정해 2036년까지 2011~13년 평균대비 85% 감축 목표를 수립했다. 이에 따라 미국은 HFCs 온실가스 감축옵션 59개 중 22개 옵션에서 감축 편익이 발생하며 NH₃, CO₂ 자연냉매 냉동기 도입이 전체 감축 편익의 약 85%를 차지할 것으로 전망했다.
장 센터장은 “미국 캘리포니아주는 2023년부터 R410A 냉매를 사용하는 A/C, VRF장비에 10~25% 재생냉매 단계별 사용의무를 부과하고 있다”라며 “2022년부터는 냉동공조설비 유형별 냉매누출 최대허용기준을 15%에서 10%로 강화했다”고 말했다.
콜드체인 대체냉매 기술개발 동향
장 센터장은 “CFCs, HCFCs와 같은 최적의 성능을 갖춘 완전한 대체냉매는 개발이 어려워 인화성 및 폭발성, 안정성, 독성, 지구온난화영향을 낮추기 위한 자연냉매, HFCs, HFO의 혼합냉매 적용기술이 개발 진행 중”이라고 말했다.
이어 “가정용 냉장고, 정수기는 냉매 안전관리가 가능한 압축기술이 개발돼 Iso-butane(R600a)냉매가 적용되고 있으며 산업용 냉동기에 Low GWP를 갖는 HFC/HFO 혼합냉매 적용기술이 개발 진행 중”이라며 “대형공조 시설에 사용되는 터보냉동기에 Low GWP HFO/HFC 혼합냉매 압력조건에 적합한 압축방식의 변환기술이 개발 중이며 이동식 공조기에 HFO-1234yf를 대체할 HCs, CO₂계 냉동기를 개발 진행 중”이라고 말했다.
콜드체인 산업 불소계 온실가스 감축 대응 전략
장 센터장은 “콜드체인산업은 신기후체제 아래 지속가능한 콜드체인산업 경쟁력 확보를 위해 Low GWP 대체기술 개발일정과 전환비용을 고려한 대체전환 로드맵 마련과 제품 전 과정 탄소배출량 저감, ESG 공급망 관리 측면에서 친환경 콜드체인 전략을 수립하고 있다”고 밝혔다.
불소계 온실가스 감축정책 대응방안으로 △Low GWP 대체냉매, 자연냉매 기술개발, 단계별 HFCs 대체전환 로드맵 수립 △중장기 HFCs 대체물질 개발계획에 근거한 온실가스 배출전망 분석, 온실가스 배출권 확보 △HFCs 연도별 소비량 산정, 특정물질 제조·수입쿼터 확보 △자발적·능동적 특정물질 대체전환 계획수립 참여 △제품 전 과정 탄소배출량 산정 및 저감을 위한 친환경 콜드체인 LCI DB 구축, ESG 공급망 대응이 있다.
일본의 콜드체인산업, 자연냉매 전환 ‘활발’Toshio Omura 한국마이콤 대표는 일본의 콜드체인산업이 자연냉매로 전환되는 과정에 대해 발표했다.
Toshio 대표는 “일본은 온실가스 감축을 위해 냉동설비냉매를 암모니아부터 시작해 안정성이 높은 프레온으로 대체됐지만 오존층 보호를 위해서 1988년부터 CFC, HCFC를 규제하기 시작했다”고 말했다.
이어 “일본의 콜드체인산업에서 사용된 냉매를 살펴보면 오존층 보호를 위해 규제했던 CFC와 HCFC 냉매는 줄어들었지만 대체냉매였던 HFC가 증가하고 있다”라며 “온실가스 배출량 중 90% 이상이 냉매이기 때문에 HFC 냉매를 줄이지 않는 한 온실가스를 삭감할 수 없다”고 밝혔다.
Toshio 대표는 일본의 자연냉매 전환 정책에 대해 “규제와 지원을 하면서 기술혁신에 신경쓰고 있다”라며 “HFC 냉매를 규제할 때 콘덴싱 유니트나 쇼케이스 중앙집중방식 등 각각의 제품이 사용할 수 있는 냉매의 GWP 기준을 기존에 사용하고 있는 냉매보다 낮게 설정해서 규제하고 있다”고 말했다.
이어 “일본은 기존의 프레온기기에서 에너지절약형 자연냉매기기로 교체하는 콜드체인기업을 대상으로 사업비의 1/3까지 지원하는 사업을 2014년부터 환경성 주도로 시행하고 있다”라며 “연간 예산은 약 70억엔 정도”라고 밝혔다.
Toshio 대표는 “대한민국도 2024년부터 HFC가 온실가스 배출량에 포함되기 때문에 전환점에 서 있다”라며 “선진국의 사례를 참고해 규제와 지원을 동시에 시행해 자연냉매로의 전환을 시도해야한다”고 지적했다.
