최근 산업계 화두는 탄소중립이다. 기후온난화를 방지하기 위해 세계 각국이 탄소중립을 실현하는 것이 정책의 중심에 있지만 국내 냉동공조부문의 탄소중립 활동은 미비한 상황이다. 냉동공조부문 탄소중립은 냉동공조설비의 최적화 운전이 필수적이지만 국내 현장의 냉동공조설비 운전은 최적화 운전과는 거리가 멀다. 냉동기 최적화 운전은 핵심은 ‘성능점검’이지만 현재 국내에서 시행하고 있는 성능점검 방식의 단순히 성적계수(COP)만 측정하고 있어 한계가 있다.
글로벌시장에서는 냉동기 최적화 운전을 위해 ClimaCheck Online 시스템이 사용하고 있다. ClimaCheck online 시스템은 냉동공조설비의 성능과 효율을 실시간으로 진단 및 모니터링하는 시스템으로 성능과 효율을 진단 및 모니터링해 설비의 개선활동으로 에너지효율을 향상시켜 최적화 운전 및 탄소중립을 구현시킬 수 있는 시스템으로 평가받고 있다. 국내에서 ClimaCheck Online시스템을 운용하고 있는 박상진 더하임엔지니어링 대표를 만나봤다.
박상진 대표는 2014년 스웨덴 ClimaCheck사의 냉동공조설비 성능분석시스템인 ‘ClimaCheck Online’시스템을 도입했다.
■ ClimaCheck 사용 이점은
ClimaCheck를 사용하면 에너지 비용, 고장 및 환경 영향을 줄여 비용을 절감하고 부패하기 쉬운 제품 및 생산 손실을 줄일 수 있다. ClimaCheck는 비효율성을 식별하고 기준 성능을 문서화하며 시스템 약점에 대한 조기 경보도 제공한다.
기준 성능이 문서화되면 에너지 최적화 비용을 계산된 절감액과 비교해 투자가 회수되도록 할 수 있다. 연구와 실제 경험에 따르면 ClimaCheck는 에너지소비를 10~30% 줄일 수 있다. 전 세계 에너지소비의 20%가 냉동공정에서 사용되기 때문에 이러한 에너지감소는 전 세계 이산화탄소 배출에 직접적인 영향을 미친다.
냉동공조시스템의 고장은 비용이 많이 들고 실망스럽다. ClimaCheck를 통한 지속적인 모니터링을 통해 대부분의 문제는 오류가 발생하기 훨씬 전에 해결할 수 있다. 이러한 방식으로 서비스방문 및 유지관리 비용을 최소화할 수 있으며 부품교체는 시스템 에너지 효율성을 유지하고 장애를 예방하면서 성능저하가 시작될 때 계획할 수 있다. 또한 줄어든 고장율은 제품 낭비, 생산 중단시간 및 영업권 손실을 최소화한다. 냉장식품, 공조, 공정 및 데이터냉각 작업을 하는 사람들의 경우 향상된 안정성을 통해 동일한 직원으로 더 많은 고객을 지원할 수 있다. 서비스 호출 횟수가 줄어들면 이동이 최소화돼 탄소배출이 줄어든다.
■ 기존 제품과 가장 큰 차별성은
ClimaCheck 계측시스템은 열역학방식으로 모든 압축식 냉동공조시스템의 성능 및 효율을 경제적으로 원격모니터링을 구현하며 SEI 시스템효율지수를 채택했다. SEI 효율지수를 활용해 냉동공조설비의 에너지 최적화 운전을 할 수 있으며 에너지도 절감된다.
조기경보시스템 도입으로 설비의 예지보전 유지보수 체계를 확립할 수 있으며 에너지특성 도입(온도별 kWh/h)으로 개선 전후의 에너지사용량 비교는 물론 에너지절감량도 표시된다. 동일 설비의 서로 다른 시간대, 타 설비의 동일 시간대, 타 설비의 서로 다른 시간대에 에너지 사용량 비교도 가능하며 외기온도와 연계해 에너지사용량도 표시할 수 있다. 특히 에너지사용량을 일, 주간, 월, 연간 사용량 표시 및 그래프로 구현할 수 있다.
■ SEI(시스템효율지수)가 왜 중요한가
SEI, 시스템효율지수는 ClimaCheck, 유럽의 테스트기관 및 관련 조직에서 개발한 강력한 지수로 운영 직원, 유지보수 기술자 및 엔지니어들에게 성능을 시각화해 보여준다. RT/kW, COP 또는 EER 등 기존 지표는 현장에서 정격성능에서 벗어나 운전되는 시스템에 대한 신뢰성 있는 정보를 제공하지 못하고 있다.
하지만 현장 측정 시 SEI값만으로도 시스템의 효율을 판단할 수 있으며 효율을 상호 비교할 수 있다. COP는 외기온도 및 부하의 의해 변동돼 상호비교가 어려운 한계가 있다. SEI값만으로 최적화 운전 시 효과 추정도 가능하며 하위 시스템효율로 냉동기 최적화를 위해 개선할 부분도 알 수 있으며 SEI값은 외기온도 및 부하변화에 크게 영향을 받지 않는다.
■ 편리성은 무엇인가
CliaCheck online시스템은 ClimaCheck 냉동공조설비 성능분석 계측기시스템을 기반으로 IoT(사물인터넷) 활용해 냉동공조설비에 청진기를 상시 부착한 것처럼 실시간으로 설비상태와 운전효율을 원격진단 감시하는 시스템이다. 중요한 것은 실제 설비에 설치해 냉동공조설비의 최적화 운전으로 운전효율을 향상시켜 에너지를 절감하고 탄소중립을 실현하는 것이다. 또한 설비의 최적화 운전 및 최적화 운전을 유지하기 위한 추가 서비스도 제공하고 있다.
ClimaCheck를 사용하면 건물주, 계약자, 컨설턴트 및 제조업체가 거의 모든 유형의 냉각 또는 히트펌프시스템을 과학적으로 분석하고 평가할 수 있다. ClimaCheck는 확실한 방법을 사용해 성능을 문서화하고 개선 및 절감을 위한 모든 잠재적 영역에 대한 정보를 제공한다.
시운전, 유지보수, 성능검사 및 에너지 휴대용 측정 및 검증 계측기로서 현장에서 ClimaCheck onsite를 사용하고 있다. 센서연결 약 30분 이내에 HVACR 시스템이 얼마나 잘 작동하는지에 대한 완전한 분석을 얻을 수 있다. 그런 다음 조정 결과를 실시간으로 문서화할 수 있다.
ClimaCheck online은 고정 설치형으로 에너지소비, 압축기 및 시스템성능을 연속적으로 모니터링할수 있다. ClimaCheck는 성능이 저하될 경우 경보(이메일 또는 SMS)를 보내며 모든 컴퓨터 또는 모바일장치에서 ClimaCheck에 온라인으로 언제든지 로그인할 수 있다. 대시보드, 에너지 특성 및 보고서를 통해 실시간 정보에 접근할 수 있다. 압축기 및 열교환기 성능은 물론 잠재적인 냉매 누출 및 설비의 에너지 프로파일을 연중무휴 모니터링할 수 있다.
■ 국내 보급현황은
국내 보급 주요업체는 KEC, 서울 에너지드림센터, 에너지공단 시범사업(이젠파트너스 공동 진행) 등이 있으며 로인테크(Hysave asia)와 공동으로 식품기업인 롯데제과, 풍림, 소이유, 동원(성남) 등 현장에서 시범사업을 진행 중이다. 삼공사와 대성마리프의 경우 자체 개발 제품 테스트에 ClimaCheck를 사용 중이다.
■ 향후 사업 방향은
정부가 추진 중인 탄소중립 지원사업을 적극 활용해 공장, 대형마트 등은 물론 기계설비성능점검(냉동공조설비)에 대한 ClimaCheck 계측기 보급도 확대할 예정이다. 또한 BEMS, FEMS 등과 접목해 냉동공조부문 솔루션에도 보급하고 예지보전기능과 위치추적기능을 활용해 중소형 어선과 수용용 냉동기에도 적용을 확대하겠다.
특히 국내 모든 냉동공조시스템을 최적화 운전 효과에 대한 인식을 확대시켜 ClimaCheck online시스템 보급으로 탄소중립 구현 및 지구온난화 방지에 기여하겠다.
최근 산업계 화두는 탄소중립이다. 기후온난화를 방지하기 위해 세계 각국이 탄소중립을 실현하는 것이 정책의 중심에 있지만 국내 냉동공조부문의 탄소중립 활동은 미비한 상황이다. 냉동공조부문 탄소중립은 냉동공조설비의 최적화 운전이 필수적이지만 국내 현장의 냉동공조설비 운전은 최적화 운전과는 거리가 멀다. 냉동기 최적화 운전은 핵심은 ‘성능점검’이지만 현재 국내에서 시행하고 있는 성능점검 방식의 단순히 성적계수(COP)만 측정하고 있어 한계가 있다. 
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