한국기계연구원은 올해 초 연구원 조직개편을 통해 탄소중립기계연구소 내에 히트펌프연구센터를 신설했다. 히트펌프연구센터는 △고효율 친환경 히트펌프시스템 기술 △히트펌프 핵심 기자재 기술 △히트펌프 응용 및 열에너지네트워크 기술 △에너지시스템의 열공정 및 고성능 에너지 변환기술 등의 연구를 통해 ‘히트펌프 기술 혁신으로 탄소중립에 기여할 수 있는 열에너지 토탈 솔루션 제공’을 목표로 연구에 매진하고 있다. 히트펌프연구센터장은 맡은 송찬호 박사는 MCE 현장에서 만나봤다.
■ MCE 참관 배경은
전 세계적으로 탄소중립에 대한 솔루션을 찾기 위해 많은 노력을 하고 있다. 이중 히트펌프 및 냉동공조분야가 상당히 큰 비중을 차지하고 있다. MCE 참관 직전에 독일 DLR연구소와 고온 히트펌프에 관한 워크숍을 수행했다. 유럽은 이미 히트펌프에 관한 관심이 매우 높고 많은 기업에서 관련 연구개발을 활발하게 진행하고 있다. 코로나 전과 비교해 현재 업계의 동향을 파악하고 국내 연구방향에 도움을 주고자 참관하게 됐다.
■ MCE 전시회 키워드는
전시회 트렌드는 몇 개의 메이저 회사 부스를 찾아가면 쉽게 파악된다. 5, 7관에 주요 냉난방 기업들의 전시돼 있었다. 가장 눈에 띄는 것은 R290(프로판)을 전면에 내세운 히트펌프 응용 제품이다. 지난해 ISH2023(독일) 전시회에서도 이미 유럽 히트펌프 차세대 냉매의 최종보스를 ‘R290’이라고 칸kharn에서도 소개된 바가 있다.
R290은 가연성 때문에 국내에서는 사용이 제한돼 있으나 유럽에서는 이미 친환경냉매의 대표주자로 소개돼 사용되고 있다. 상대적으로 GWP가 높은 R32냉매를 사용하는 제품은 많이 있음에도 불구하고 눈에 띄지 않게 전시하고 있었다.
다음으로 시선을 끈 것은 ErP(Energy related Products Directive: 에너지 관련 제품 규정) Level의 A+++ 제품이다. A+++ 등급은 가장 높은 효율등급으로 기술력을 가진 몇개의 기업들이 선두로 전시하고 있었다.
결국 친환경과 고효율 제품이 탄소중립시대에 가장 필요로 하는 키워드인 셈이다. 이외 AI기술을 탑재한 시스템제어기술과 실내 공기질 향상 환기제품, 압축기, 열교환기 등의 요소기술 등이 돋보였다.
■ 눈에 띈 기업과 기술이 있다면
우리나라의 대표 브랜드 LG전자와 삼성전자 외에 중국 기업들이 많이 참여했는 데 이중 하이얼은 ‘hOn’이라는 마크가 신선했다. hOn은 하이얼의 독자 앱 명칭(Haier On)인데 손안에서 제품 운전을 제어해 특정 제품의 경우 냉방과 난방 각각 88%, 77% 에너지절감을 한다고 홍보하고 있었다. 하이얼의 벽걸이 제품은 ‘Clean’과 ‘Healthy Air’를 강조하면서 제품을 분해한 요소 부품별 직접적인 전시와 설명이 매우 친절하게 돼 있다. 그만큼 경쟁력을 갖추고 있다는 것을 과시하는 것으로 이해된다.
Johnson Controls는 제어를 기반으로 냉동기 제조사를 인수, 합병하면서 크게 성장하고 있는데 MCE 전시회에서도 Energy Management Solution을 홍보하면서 HVAC에 대한 미래 솔루션을 제시하고 있는 것이 눈에 띄었다. 주요한 위치에 각종 센서를 설치해 그 정보를 바탕으로 저렴한 비용의 쾌적한 공간을 제공할 수 있는 점을 강조하고 있었다.
■ 냉매트렌드 변화는 어땠나
코로나 이전과 비교했을 때 가장 큰 변화는 R290 냉매의 대중화다. MCE 2018에서 R32를 냉매로 사용하는 제품 수가 증가했다는 분위기라면 이번 MCE 2024에서는 R32 적용 제품은 기본이고 R290 제품을 강조함으로써 보다 친환경적인 제품을 강조하고 있었다. 제품 사이즈와 비교할 때 시스템에어컨급 대용량 제품은 여전히 R32를 사용하고 있었으며 가정용, 사무용 규모에서는 R290으로의 빠른 전환이 이뤄지고 있었다. 이외 냉매를 사용하고 있는 제품은 거의 찾아볼 수 없었던 것이 이번 전시회의 특징이다.
■ 이번 MCE를 통해 유럽의 히트펌프시장 동향을 평가한다면
전통적으로 유럽은 보일러시장이 강세다. 그러나 10년 전부터 히트펌프에 대한 강점이 대두되면서 기존의 보일러기업들이 히트펌프기술을 받아들여 보일러와 통합하는 시장으로 꾸준히 발전해 왔다.
이중 유럽의 친환경정책으로 냉매에 대한 이슈와 결합하면서 시장에서 요구하는 기술력이 더욱 높아져가고 있는 상황이다. 새로운 히트펌프기업도 많이 생겨나면서 글로벌시장으로 중요성이 증가했다. 시장으로서의 가치가 중요해진 만큼 보다 선제적으로 시장 장악력을 높여야 하는 것이 매우 필요하다고 판단한다.
■ 마지막으로 하고 싶은 말이 있다면
이미 히트펌프시장이 R290 냉매를 중심으로 확산되고 있는 것을 확인한 이상 우리의 연구개발도 R290과 새로운 냉매 개발에 더욱 박차를 가해야 한다. 특히 유럽에서는 모노블럭(monoblock)이라는 제품으로 실내기와 실외기를 완전히 분리해 가연성에 대한 이슈를 해결하고 있으므로 국내 냉매규제도 글로벌시장 흐름에 맞춰 잘 대응한다면 보다 시장 지배력을 강화할 수 있을 것이라고 생각한다.
한국기계연구원은 올해 초 연구원 조직개편을 통해 탄소중립기계연구소 내에 히트펌프연구센터를 신설했다. 히트펌프연구센터는 △고효율 친환경 히트펌프시스템 기술 △히트펌프 핵심 기자재 기술 △히트펌프 응용 및 열에너지네트워크 기술 △에너지시스템의 열공정 및 고성능 에너지 변환기술 등의 연구를 통해 ‘히트펌프 기술 혁신으로 탄소중립에 기여할 수 있는 열에너지 토탈 솔루션 제공’을 목표로 연구에 매진하고 있다. 히트펌프연구센터장은 맡은 송찬호 박사는 MCE 현장에서 만나봤다. 
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