가변풍량 조절시스템 전문기업 서진공조(대표 김혜인)가 항공기 공항 계류 중 냉난방을 위해 다량의 항공유가 소비되는 보조엔진을 대체해 CO₂, NOx 및 미세먼지 배출을 획기적으로 저감할 수 있는 친환경 히트펌프식 항공기 냉난방공급장치 시스템(PCA: Pre-Conditioned Air system) 개발에 나선다.

서진공조는 최근 한국산업기술기획평가원이 주관한 2024년도 기계장비기술개발사업인 ‘Low GWP 냉매적용 히트펌프식 고효율 항공기 PCA시스템 개발’ 과제에 선정돼 참여기관인 한국생산기술연구원, 냉동공조인증센터, 아주대학교와 킥오프회의를 개최했다고 밝혔다.

김영무 서진공조 회장은 킥오프회의에 앞서 인사말을 통해 “서진공조의 기술이 쾌적한 생활환경 조성과 에너지결합형 공조산업으로 완성되고 있다”라며 “고객이 먼저 찾는 가변풍량조절시스템 전문기업으로 성장했다”고 밝혔다. 이어 “1981년 설립된 이후 안정된 기존 사업에 안주하지 않고 새로운 신정장동력 발굴과 기술개발을 통해 제2의 도약을 준비 중”이라며 “신성장동력이 될 PCA와 같은 신제품, 신기술 개발을 위해 전문인력을 확충하고 역량을 강화하고 있는 만큼 이번 R&D를 통해 좋은 기술이 개발될 수 있도록 많이 도와주시길 바란다”고 밝혔다.

이번 R&D는 Low GWP 냉매(GWP 750 이하)를 적용한 100RT급(정격냉방 기준) 항공기 PCA 히트펌프시스템 설계기술과 외기 냉난방부하 변화대응 히트펌프 사이클 최적화 기술, 고압 공기공급시스템 및 핵심 요소부품 설계기술, PCA 히트펌프시스템 성능평가기술 등을 개발하는 것이다. 이를 통해 기존 시스템대비 온실가스 배출량 98% 이상 감축이 핵심 목표다.

2022년 국내외 항공기 PCA시스템시장은 약 3억달러에 이르며 연평균 8%대로 성장하고 있어 2025년 약 4억달러에 달할 것으로 전망된다.

전 세계는 항공유 온실가스 배출로 인해 국제공항 건설 시 PCA설치 및 온실가스 감축량 산정을 의무화하고 있으며 항공기 보조엔진 및 High GWP기기를 대체하는 친환경 냉매적용 히트펌프식 PCA를 개발하고 있다. 또한 3℃ 이하 40℃ 이상 고효율, 고압 냉난방열원 생산을 구현하는 핵심기술 개발에 집중하고 있다. 특히 키갈리의정서에 따른 HFC냉매 감축 할당량 대응 및 에너지효율 향상, 온실가스 배출량 절감을 위한 항공산업용 히트펌프식 PCA 개발이 시급한 상황이다.

인천국제공항공사는 지상대기 항공기 탄소배출 저감방안으로 지난 2023년 항공기 주기 시 기내에 냉난방을 공급할 수 있는 저탄소 항공기 냉난방 공급장치(PC-Air) 91대를 운영하고 있다. PCA는 지상전력을 통해 기내를 냉난방함으로써 항공기 보조동력장치(APU) 엔진 가동시간 및 항공유 사용을 감소시켜 온실가스 배출량과 유류비를 절감할 수 있다. 이에 따라 인천국제공항공사는 이용수요에 따라 PCA를 점차 늘려나갈 계획이다.

서진공조는 지난 2011년부터 2014년까지 민간공동투자개발사업으로 R407C 냉매를 적용한 90RT급 PCA를 개발해 인천국제공항 제1여객터미널에 16대를, 제2여객터미널 확장 시 34대(50RT 1대, 100RT 19대)를 납품한 바 있다. 현재 PCA 제작에 필요한 인력, 공간 확보 및 시험 설비를 보유하고 있으며 PCA 생산에 필수적인 높은 층고, 넓은 공간 및 대용량 수전(350kW 이상) 설비도 보유하고 있다.

교통신기술로 ‘용량가변형 지상설치 항공기 냉난방공급장치 PC-AIR’는 물론 △항공기 냉난방공급장치용 송풍공기 냉각장치 △항공기 냉난방공급장치 등의 특허를 보유하고 있다.

서진공조의 관계자는 “이번 R&D를 통해 친환경 고효율 PCA제품 출시로 항공부문 탄소중립 정책에 기여할 수 있으며 세계 최초로 히트펌프방식의 PCA시스템 개발로 효율도 고도화할 수 있다”라며 “친환경 냉매를 통한 수출활성화 추진 및 신규제품 및 기설치제품 교체를 통한 수입 대체 효과 매우 클 것으로 기대된다”고 밝혔다.