스크류 및 왕복동 냉동기 오버홀 전문기업 성원냉동기계(대표 한홍규)는 30년 이상 현장 실무경험을 바탕으로 기술자의 자부심을 가지고 냉동산업에 이바지하고 있다. 특히 최근 냉매가스 규제와 관련된 탄소중립시대에 발맞춰 보유한 CO₂ 히트펌프 관련 특허를 기반으로 친환경 고효율 CO₂ 히트펌프 및 CO₂ 멀티냉동시스템 상용화 개발을 추진하고 있어 주목받고 있다.
한홍규 대표는 “CO₂ 히트펌프의 고장 수리를 위해 분해와 조립을 반복하고 선진기업들의 CO₂ 히트펌프기술을 벤치마킹해 수년간 R&D를 지속해 CO₂ 히트펌프를 개발했다”라며 “글로벌 리서치기관들은 10년 후 천연냉매 적용 냉동시스템은 선진국의 상업 및 산업설비의 대부분 차지할 것이며 히트펌프나 에어컨, 운송용 냉동기 등 주거, 상업 및 산업용도를 CO₂ 히트펌프가 추월할 것으로 강조하고 있다”며 개발배경을 설명했다.
특허기술 바탕 고온수 지속 공급
한 대표는 이어 “현재 CO₂ 히트펌프는 전량 수입에 의존하고 있어 CO₂ 히트펌프 급탕기가 상용화되면 국내 CO₂ 히트펌프 제조기술의 자생능력 확보와 가격 저감을 통한 저변확대에 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.
성원냉동기계가 개발한 CO₂ 히트펌프는 60℃부터 95℃까지 고온수를 생산할 수 있으며 동시에 –10℃의 냉수생산도 가능해 다양한 운전조건에 대응할 수 있다. 또한 특허기술을 적용해 증발기 증발효율을 극대화시켜 24시간 내내 고온수 공급도 가능하다.
현재 국내에 수입되어 적용되는 CO₂ 히트펌프는 공기열로 대기온도가 영하로 내려가면 효율이 급격하게 저하된다. 하지만 성원냉동기계의 특허기술은 폐온수, 지열 및 수열을 사용할 수 있어 외부온도에 구애를 받지 않는다. 또한 온수탱크 하부온도가 고온으로 올라가도 증발온도를 일정하게 유지시킴으로써 안정적으로 운전될 수 있다. 이는 고온수가 필요한 곳에 24시간 내내 온수탱크에 고온수를 가득 채울 수 있음을 의미한다.
한 대표는 “수입되는 일본의 공기열원 CO₂ 히트펌프는 겨울철에 외기온도가 급격하게 낮아지게되면 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있다”라며 “하지만 자사의 열원은 폐수 및 지열, 수열원으로 외부온도에 영향을 받지 않아 효율이 증대된다”고 밝혔다.
이어 “일본 제품은 입수온도가 올라가게 되면 기계가 정지하는 단점을 가지고 있지만 자사는 입수온도가 올라가더라도 안정적으로 히트펌프를 작동시킬 수 있다”라며 “이는 고온수가 필요한 사우나, 숙박시설 등에 비교적 저렴한 심야전기를 사용해 고온수를 축적할 수 있다”고 강조했다.
성원냉동기계가 현재 개발한 CO₂ 히트펌프는 42kW급으로 폐수열, 지열, 수열, 폐열에너지를 사용할 수 있으며 내년에는 대용량 CO₂ 히트펌프를 제조하기 위해 본사가 갖고 있는 기술력을 업그레이드시켜 80kW급 CO₂ 히트펌프 제조 및 성능인증을 받아 대용량도 취급할 수도록 하는 것이 목표다. 또한 현재 개발한 CO₂ 냉동냉장장치의 기술력이 현재는 –20℃까지 브라인 온도를 내렸다면 내년엔 –30~-40℃까지 사용할 수 있도록 개발할 계획이다.
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