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특별기획

[Chillventa 참관기] 김욱중 한국기계연구원 박사

“냉매·공조기 핵심부품, 세계적 경쟁력 기업 육성 절실”

지난 3월에 밀라노서 개최된 제40MCE 2016에 이어 독일의 뉘른베르크에서 개최된 제5회의 Chillventa 2016에 참여하는 좋은 기회를 가졌다.


이번 전시회는 냉난방기기와 이와 관련된 신재생에너지가 동시에 전시되는 독일의 ISH와 이태리 MCE에 비해 전체적인 규모에서는 더 작았으나 냉동과 에어컨(공기조화), 환기 및 히트펌프 전문으로 특화돼 이 분야 전문가들에게는 세계적인 경향을 파악하는데 있어서 매우 유용한 전시회였다.


특별한 슬로건은 없었으나 냉동과 공기조화, 환기 및 히트펌프 관련 전문 전시회로써 이 분야의 세계적인 주요 이슈인 기후변화 목표, 에코디자인(Eco-design), 냉매, 제어를 통한 효율향상, 혁신적인 열전달, 냉동기술의 한계 및 데이터센터의 공조 등에 대한 해결책이 제품과 기술 세미나 등을 통해 적절하게 제시됐다.

 

전시회관은 히트펌프와 공기조화관련 기기 2개관(4, 4A)과 냉동과 단열 및 관련부품 5개관(6, 7, 7A, 8, 9) 사이에 제어관련 기기 1개관(5)을 배치함으로써 효율향상을 위해 제어장치가 가교 역할을 해야 함을 상징적으로 나타냈다.

 

앞에서 언급한 주요 이슈와 관련해 유럽에서는 이미 지난해 9월부터 적용되고 있는 에코디자인과 에너지라벨링(energy labelling) 정책을 고려한 성능의 고효율화가 인버터나 모터 등의 개선을 통해 이뤄졌으며 F-가스 규제(F-gas Regulation) 스케줄을 고려해 Low GWP(Global Warming Potential) 냉매나 자연냉매를 활용하는 제품의 전시가 두드러졌다. 특히 냉매 문제와 관련해서는 제품뿐만 아니라 전시장 내 포럼에서도 많은 발표가 이뤄졌다. 최근 매우 낮은 수치의 GWP 냉매를 계속 발표하고 있는 하니웰(Honeywell)과 케무어스(Chemours)를 포함, 아케마(Arkema)와 멕시켐(Mexichem) 등 모든 냉매 회사가 참가해 향후 냉매규제에 대한 대체냉매를 다양하게 제시했다.

 

포럼에서 발표된 내용에서 AIT(Austrian Institute of Technology)bitzer 및 케무어스가 공동으로 GWP2 수준인 HFO-1336mzz(Z) 냉매를 사용해 수행한 응축온도 160(증발온도 90)의 고온 히트펌프는 친환경적이면서 히트펌프의 적용범위 확대를 보여 주는 좋은 사례였다.

 

또한 댄포스에서 AHRILow GWP 대체냉매평가 프로그램의 일부로 소개한 R-407C 대체시험(Drop In Test)의 경우 7의 동일한 외기 조건에서도 신냉매(R444B) 적용 시에는 착상이 발생해 성능이 변하는 등 기기변경 없이 단순히 대체냉매를 사용함에는 주의가 필요함을 알 수 있었다.

 

산업용과 상업용분야에서 많은 회사에서 매우 다양한 제품이 출품된 냉동분야에서는 암모니아(NH)와 이산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC) 계열을 사용할 수 있는 압축기가 거의 일반화돼 있음을 볼 수 있었으며 특히 R290으로 명명된 프로판(C3H8)의 사용 시스템이 곳곳에 전시돼 있었다.


다이킨(Daikin)의 경우는 공조분야의 선두기업답게 바닥을 작은 자갈들과 잔디로 장식한 친환경적인 부스를 4A관에서 가장 넓게 선보였으며 VRF(Variable Refrigerant Flow) 시스템을 비롯해 산업용과 상업용의 히트펌프와 환기 및 냉동기를 출품했는데 이전 전시회와 달리 유럽 판매사인 Rotex가 아닌 독일지사가 참가한 것이 차이가 있었다.

 

우리나라 LG전자 역시 동일한 전시관에 독일 지사를 통해 다양한 제품을 전시했는데 특히 인버터 스크롤 압축기를 이용한 냉동기가 눈에 띄었다.

 

히트펌프의 경우 일본과 중국 제조사의 경우는 R32 냉매를 적용한 제품이 주류를 이루고 있어 다이킨의 전략이 어느정도 성공을 거두고 있음을 볼 수 있었다. 이미 언급한 바와 같이 Low GWP 냉매뿐만 아니라 자연냉매 적용이 가능한 압축기 부분에서도 bitzer가 스크롤 압축기 제품을 출품하는 등 제품의 Line up 변경이 이뤄지고 있었으며 특히 효율향상을 위해 분리형이나 일체형으로 인버터를 채용하는 제품이 크게 증가했다.

 

대형 터보 냉동기 전시는 볼 수 없었으나 스크류 압축기를 사용하는 중형의 냉동 시스템은 MTA 등 많은 회사에서 전시했으며 R1234ze와 같은 Low GWP 냉매 채용이 강조됐다. 댄포스의 마그네틱 베어링을 활용하는 무급유식 터보압축기를 활용하는 냉동기를 출품하는 회사가 꾸준히 증가함을 알 수 있었으며 역시 Low GWP 냉매인 R1234ze를 적용한 제품이 Climaveneta 등을 통해 전시됐다.

 

8관 한국관에서는 역시 마그네틱 베어링을 이용한 무급유 터보 압축기가 국내 매그플러스에 의해 선보였는데 국내 기술에 대한 자부심을 느낄 수 있었으며 향후 시장확보가 기대됐다. 열교환기 부분에서는 냉매 봉입량 감소를 위한 기술 개발이 중요한 이슈가 되고 있었는데 SWEP, GEA 등의 판형 열교환기뿐만 아니라 Vahterus의 플레이트-(Plate-shell) 열교환기 등 플레이트형 열교환기 전시가 많이 이뤄졌다.

 

열교환기 중에서는 기존의 원통다관형에 비해 냉매량을 크게 줄일 수 있는 유하액막식의 응축기와 증발기를 원통형이 아닌 사각형으로 제작한 Provide 제품이 눈에 띠었으며 이를 활용한 냉동기 제품도 COOL Tec 등에서 제시했다. 막강한 기술력을 바탕으로 세계 시장을 석권하고 있는 팬과 펌프 등에서도 EC 모터와 고효율의 형상을 활용함으로써 소음감소와 효율 향상을 기한 제품들이 ebmpapst, ZiehlAbegg 등과 Willo, Grudfoss 등을 통해 전시가 이뤄졌으며 소비자의 제품 선택 편의성을 위한 솔루션도 제공하고 있었다.

 

히트펌프와 냉동기 등의 구성과 운전에 필수적인 팽창밸브와 솔레노이드 밸브 등의 요소 부품 역시 개발되는 신냉매와 자연냉매에 대응이 가능한 제품들이 Carel, Saginomiya, Fujikoki, Sanhua 등을 통해 출품됐다. 각종 공조 시스템을 원격으로 조정하고 모니터링 할 수 있을 뿐만 아니라 고장을 예측하고 자동으로 분석할 수 있는 스마트제어장치 주요 트렌드로 자리를 잡고 있었으며 Honeywell을 비롯한 많은 회사에서 다양한 제품이 전시됐는데 Petra가 사용한 ‘Smart Watch’라는 용어가 인상적이었다.

 

이번 전시회가 비록 유럽지역에서 개최됐으나 공조분야에서 메이저 시장을 형성하고 있는 유럽과 중국 및 미국의 경우는 효율향상과 F-가스 감축에 대응한 기술개발이 매우 치열하게 이뤄지고 있음을 확인할 수 있었다. 특히 독성과 발화성 문제가 있는 암모니아나 탄화수소 계열의 자연냉매를 직접 혹은 간접적으로 적극 활용하는 시스템이 매우 다양하게 출품돼 충격과 함께 우리나라에서도 이 분야에 대한 기술 개발을 적극적으로 고려해야 함을 절실히 깨달았다. 또한 Low GWP 냉매든 자연냉매든 공조기의 핵심이 되는 압축기와 팬 등의 핵심 부품 부분에서 세계적 경쟁력을 가진 전문회사 육성이 국가적으로 절실함을 느꼈다.