냉동사이클에서 열을 온도가 낮은 곳으로부터 높은 장소로 이동시키기 위해 사용되는 열매체를 ‘냉매(refrigerant)’다. 사람으로 치면 ‘혈액’과 같은 역할을 한다.

냉매를 작동유체로 사용하는 냉동시스템은 고온의 열을 이용해 유용한 저온의 열을 얻는 시스템으로 일반적으로 압축기, 응축기, 감압밸브, 증발기로 구성돼 있다. 이를 통해 건물의 냉난방, 식품의 냉동, 산업용 냉각까지 사용할 수 있는 범위가 매우 넓다.

냉매로 사용초기에는 암모니아가 사용됐으나 나중에 CFC, HCFC 등이 사용됐다. 그러나 지구온난화 이슈가 떠오르면서 GWP가 높은 냉매사용에 대한 전세계적인 규제가 시작됐다.

지구온난화 방지를 위해 CFC냉매에 이어 HCFC냉매도 2030년에는 사용이 중지될 예정이며 이와 같은 규제로 인해 사용 냉매의 GWP 수치는 지속적으로 감소할 것으로 예상되고 있다.

우리나라도 발등에 불이 떨어졌다. 전세계적인 규제 추세 에 따라 냉동공조기기 세계 5위의 생산국으로써 2013년 기 준 국내 생산액의 1/2 이상인 54억불을 수출하고 있는 우리나라의 경우는 Low GWP 냉매 사용에 대한 적극적인 기술 개발이 요구되고 있다.

특히 R600a를 사용하고 있는 가정용 냉장고와 암모니아 와 CO₂를 채용하는 극히 일부의 산업용을 제외하고는 대부 분 High GWP 냉매를 사용하고 있어 대응 기술 개발이 시 급한 실정이다.

관련업계의 한 관계자는 “지구온난화 방지를 위해 HCFC 계열의 냉매가 사용이 중지될 예정이며 이와 같은 규제로 인해 Low GWP 냉매에 대한 관심도 증가하고 있다” 라며 “Low GWP 냉매를 이용하는 냉동시스템시장이 증가 할 것이며 신냉매를 채택한 냉동시스템이 전세계 냉동공조 시장을 이끌어 나갈 것”이라고 밝혔다.

신냉매 헤게모니 싸움?

GWP가 낮은 어떤 냉매를 적용할 것인지가 무엇보다 중요해졌다. 일본에서는 가정용 에어컨이나 히트펌프용은 일본의 다이킨화학이 개발한 HFC계열의 R32가 대세로 떠오르고 있으며 자동차용 냉매로 HFO 계열의 1234yf가, 대형 냉동기(칠러) 등은 HFO 계열의 1233zd 등 blends(혼합) 냉매 적용이 늘어나고 있다.

글로벌 냉동공조시장을 선도하고 있는 다이킨은 R32 냉매 사용을 확대하기 위해 냉매관련 특허도 무상사용을 허가 하고 있을 정도로 적극적으로 나서고 있는 반면 글로벌 화학 기업인 듀폰이나 하니웰이 개발한 냉매들은 반(反)다이킨 성향의 기업들의 적용이 늘고 있다.

우리나라의 경우 어떤 냉매를 사용할 것인지 아직 결정된 것이 없다. 일단 국책과제로 수행 중인 ‘Low GWP 냉동시스템 개발’ 과제를 통해 국내 HFO 계열의 냉매를 1순위 두고 연구개발이 이뤄지고 있다.