Beijer Ref Group의 자회사이자 CO₂ 냉동기술 전문기업인 SCM Frigo가 산업용 CO₂시스템을 MW급으로 확장하며 산업용 냉동시장에서 입지를 강화하고 있어 주목받고 있다.
Beijer Ref Group의 자회사이자 CO₂ 냉동기술 전문기업인 SCM Frigo는 최근 프랑스의 한 화장품 및 제약가공시설에 1.5MW(426.5RT) 용량의 초임계 CO₂(R744) 랙시스템을 설치했다고 밝혔다.
이번에 설치된 CO₂ 랙시스템은 플러그앤플레이(Plug-and-Play)시스템으로 6℃(42.8℉)의 저온 및 중온 냉각을 제공하며 공간 난방과 온수 생산을 위해 각각 50℃와 85℃에서 1MW(284RT)의 폐열 회수도 가능하다.
또한 -20℃의 조건에서 최대 1.3MW(370RT)의 냉각을 공급할 수 있어 다양한 공정 요구에 부합하는 폭넓은 온도 유연성을 제공한다. 특히 이 시스템은 글리콜 루프 및 트윈 유닛 구성으로 설계돼 제약산업의 엄격한 운용 안전성과 이중화 요건을 충족시킨다.
페데리카 로세티(Federica Rossetti) SCM Frigo의 R&D엔지니어는 6월6일부터 7일까지 독일 로텐부르크 암 네카에서 열린 산업용 냉동 네트워크(IRN) 컨퍼런스에서 “이번 프로젝트는 첫 산업용 현장”이라며 “우리는 상업용 냉동에서의 전문성을 바탕으로 MW급의 프리어셈블(pre-assembled) 시스템을 제공할 준비가 돼 있다”고 밝혔다.
이어 “설치가 쉬우며 시운전도 더 안전하게 진행될 수 있다”라며 “아직 장비가 설치된 지 얼마되지 않아 운전 데이터는 공개되지 않았지만 이론적 계산에 따르면 시스템의 COP는 약 1.8 수준”이라고 설명했다.
이번 프랑스 프로젝트는 SCM이 올해 초 에콰도르의 새우가공시설에 완료한 6MW(1,700RT) 규모 CO₂시스템 설치에 대규모 현장이다.
고객은 처음에 중온(MT) 부하에는 액침식(flooded) 기술, 저온(LT) 부하에는 직접 팽창(DX) 기술을 요구했으나 SCM Frigo는 중온과 저온 모두에 DX기술과 글리콜을 사용하는 보다 단순한 구성을 제안했다. 이 방식은 성능 저하없이 시스템 복잡성을 줄이고 운전효율을 높이는 데 기여했다.
특히 SCM Frigo는 고객 요구를 충족시키기 위해 다양한 첨단기술과 맞춤설계를 적용했다. 플래시가스를 회수하고 압축기 부하를 줄여 중온구간의 성능을 높이는 평행 액체 이젝터 2기를 적용했다. 쉘앤튜브 열교환기를 통해 냉매 증기의 과열을 안정적으로 확보하고 흡입 압력 강하를 최소화해 액류 타격으로부터 압축기를 보호했다.
또한 저온구간에는 액 냉매를 서브쿨링해 과열도를 낮추고 냉동능력과 증발기 효율을 높이는 내부 열교환기를 적용했으며 정밀한 과열제어를 위한 바이패스회로도 설계에 반영됐다.
이번 현장은 생산 중단없이 기존 HFC시스템에서 새로운 CO₂ 기반 냉동시스템으로 전환하기 위해 외부 컨테이너형 기계실에 신규 시스템이 설치됐다. 이러한 접근 방식은 프랑스의 엄격한 건축규정을 고려할 때 인허가 절차를 간소화하고 향후 이전 설치가 가능하다는 장점이 있다.
하지만 제한된 공간, 레이아웃 최적화, 시스템 접근성 등 여러 과제를 동반했다. 이에 따라 SCM은 콤팩트하고 체계적인 설계를 여러 과제를 해결할 수 있었다.
SCM은 공간 효율성과 유지보수 용이성을 극대화하기 위해 부품 크기, 시스템 배치, 전기 패널 구성, 커스텀 케이블 라우팅 등을 정밀하게 최적화했다. 특히 용접 강철 프레임은 컨테이너 규격에 맞춰 특별히 설계했으며 파도바대학교(University of Padua)와 협력해 구조 해석을 통해 진동 및 하중에 대한 구조적 안정성을 검증했다.
