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센추리 터보압축기 기술, 국가핵심기술 지정

Low GWP 냉매 대응 고효율 터보압축기 기술 개발

센추리의 ‘Low GWP 냉매 대응 고효율 터보압축기 기술’이 산업통상자원부의 ‘국가핵심기술’로 지정됐다. 

국가핵심기술은 국내외 시장에서 차지하는 기술적·경제적 가치가 높거나 관련 산업의 성장 잠재력이 높아 해외로 유출될 경우 국가의 안전보장 및 국민경제의 발전에 중대한 악영향을 줄 우려가 있는 산업기술로 ‘산업기술의 유출방지 및 보호에 관한 법률’ 제9조에 따라 지정된 산업기술을 말한다.

국가안보 및 국민경제에 미치는 파급효과, 관련 제품의 국내외 시장점유율, 해당분야의 연구동향 및 기술 확산과의 조화 등을 종합적으로 고려해 선정하고 있다.

센추리는 현재는 지난 2015년부터 개발되고 있는 ‘Low GWP(≤100) 냉매 대응 냉동시스템 원천기술 개발’(총괄책임자 김욱중 한국기계연구원 박사) 과제에 참여하고 있다. 이 과제에서 센추리는 제2세부과제인 ‘Low GWP 냉매 대응 500RT급 고효율 터보냉동기 개발’을 주관하고 있으며 △Low GWP 냉매 대응 500RT급 고효율 터보압축기 △Low GWP 냉매 대응 터보압축기 제어시스템 △시스템통합 및 성능평가 등을 진행하고 있다. 

전세계는 지구온난화 방지를 위해 냉동공조분야의 혈액과 같은 냉매규제에 합의했다. 그동안 ODP 규제가 집중되면서 자연스럽게 ODP가 높은 CFC와 HCFC 규제가 본격화됐으며 이들 대체물질로 HFC계열 냉매가 개발됐다. 하지만 HFC계열 냉매는 지구온난화지수(GWP)가 높다. 이에 따라 전세계는 지난 10월15일 키갈리 개정의정서를 통해 HFC냉매규제를 현실화시켰다. 

HFC계열 냉매를 대체하는 냉매가 Low GWP 냉매인 HFO계열 냉매이며 현재 센추리는 HFO계열 냉매를 적용한 냉동시스템 원천기술을 개발하고 있다. HFO계열 냉매는 R-1234yf, R-1234ze, R-1233zd 등이 있으며 터보냉동기에는 주로 R-1234ze와 R-1233zd가 사용되고 있다. R-1234ze의 GWP는 6, R-1233zd의 GWP는 7에 불과하다.  

현재 전세계적으로 HFO계열 냉매를 적용한 터보냉동기를 개발한 기업은 Engie(舊 Cofely, R-1234ze 무급유), TRANE(R-1233zd), 미쯔비시(R-1233zd) 등 불과 몇 개사밖에 없다.

국제적인 환경은 Low GWP 냉매 사용을 요구하고 있으며 터보냉동기분야 선두기업들은 신냉매를 적용한 제품 개발을 발표하며 가격경쟁력을 고려한 판매시점을 저울질하고 있다. 이에 따라 국내에서도 압축기와 시스템에 관한 자체기술을 보유하고 있는 터보냉동기분야에서는 선진기업 제품과 경쟁해 수출이 가능한 터보냉동기 개발이 매우 중요하고 시급하다.

이러한 대내외 여건이 고려돼 센추리가 개발하고 있는 ‘Low GWP 냉매 대응 고효율 터보압축기 기술’이 ‘국가핵심기술’로 지정됐다. 

센추리는 R-1234ze와 R-1233zd로 Drop-in 예비성능해석을 진행해 냉동기 운전특성을 파악했으며 각 냉매에 최적화된 임펠러와 디퓨져 등의 공력부품을 설계하고 구축된 수치해석 기법을 적용해 설계된 냉매압축기의 전체 성능을 예측할 수 있는 기반기술과 내부 유동장 분석을 통해 각 핵심부품별 성능을 확인해 보완이 필요한 부품에 대해 최적설계 수행기술 확보에 집중하고 있다.