냉매규제에 대응하는 지구온난화지수(GWP) 150 이하 냉매를 적용하는 하이브리드형 ATW히트펌프 기술개발이 순항하고 있다.

글로벌 히트펌프시장은 지난해 904억달러였으며 2029년까지 연평균 11.7% 성장할 것으로 기대되고 있다. 이중 건물부문 냉난방·급탕을 동시에 수행할 수 있는 친환경 냉매를 적용한 초고효율 Air To Water(ATW)히트펌프시스템은 히트펌프시장의 약 13.4%를 차지하고 있으며 보일러를 대체할 수 있는 기술로 화석연료의 전기화를 대표하고 있다.

특히 유럽과 미국에서 진행 중인 HFCs 냉매규제와 친환경 냉매적용 고효율 히트펌프보급정책에 대한 수출전략화에 대응해 Low GWP냉매를 적용한 ATW 히트펌프 기술개발을 활발히 진행하고 있다.

국내의 경우 ATW 히트펌프제품의 효율관리기준이나 인증제도가 미비하며 일부 대기업 위주로 EU 등 수출을 진행 중이지만 국내에서는 관련기술 상용화가 이뤄지지 않고 있다.

빠르게 성장하고 있는 고효율 ATW히트펌프는 F-gas와 PFAS 규제에 따른 대체냉매를 활용해 최대 능력과 효율을 구현할 수 있는 히트펌프 제품의 개발이 시급한 상황이다. 이에 따라 한국에너지기술평가원은 ‘탄소중립 건물용 초고효율 냉난방·급탕 히트펌프 기술개발’ 과제를 공고했다.

이길봉 에기평 PD는 “국내 시장환경을 반영해 냉방부하도 담당하는 하이브리드형 히트펌프 개발과 효율관리제도 도출·관련 기술개발 등이 필요한 국내환경을 반영해 과제를 기획했다”라며 “보일러 대체로 연간 수십만톤의 CO₂ 저감과 에너지절감효과가 나타날 것으로 예상되며 KS, 고효율 인증, 시험법 등의 제도화 기반 확보가 이뤄질 것으로 기대된다”고 말했다.

센추리 컨소, R290냉매 활용 ATW히트펌프 기술개발
이번 과제는 건물 냉난방과 급탕을 동시에 수행 가능한 친환경 냉매인 R290냉매가 적용된 초고효율 ATW 히트펌프시스템을 개발할 뿐만 아니라 효율관리제도 편입방안까지 마련하는 제도연계형 과제다.

과제 수행기관은 센추리를 주관기관으로 하는 컨소시엄으로 △귀뚜라미냉난방기술연구소 △귀뚜라미에너지 △경북대 공학설계기술원 △부경대학교 △이후 △엠폴 △고등기술연구원 △한양대 ERICA △한국에너지기기산업집흥회 △한국산업기술시험원(KTL) △에너지경제연구원 등으로 구성된 컨소시엄이 수행한다.

각 기관들은 지구온난화지수(GWP)가 3인 R290냉매를 활용한 ATW 히트펌프시스템과 70kW급 냉난방·급탕이 가능한 하이브리드시스템을 개발할 예정이다. 이때 Low GWP 친환경 냉매 적용으로 기존 화석연료 중심 난방연료를 대체함으로써 온실가스 감축에 기여할 예정이다.