냉난방공조 전문제조기업 센추리는 50여년간 우수한 기술력과 현장 품질관리를 바탕으로 저온용 냉동기 생산부터 냉장·냉동창고, 급속동결실 등 설계에 대한 노하우를 확보하고 있다. 특히 시공, 시운전, A/S까지 일관된 완벽한 서비스를 제공하고 있다.

‘탄소중립 건물용 초고효율 냉난방·급탕 히트펌프 기술개발’ 컨소시엄 총괄을 맡은 조용훈 센추리 전무를 만나 연도별 과제진행계획 등을 들었다.

 

■ 컨소시엄을 소개하면
과제 컨소시엄은 히트펌프 제조·개발기업인 센추리와 귀뚜라미, 국내·외 히트펌프 연구분석·표준화분야 최고기관인 한국에너지기기산업진흥회, 한양대ERICA와 한국산업기술시험원 등이다.

 

냉동공조분야 최고 산·학협력기관 경북대 공학설계기술원·부경대학교도 함께하며 AI기반 고장예측 및 디지털트윈분야 전문기업인 이후, 엠폴들도 컨소시엄에 함께한다.

 

실증지 최적운영방안 도출을 담당하는 고등기술연구원, 귀뚜라미에너지, 경제성 제도 관련 전문연구원인 에너지경제연구원 등도 포함됐다.

 

■ 국내 공기열 히트펌프 기술개발 동향은
국내에서는 2024년 지구온난화지수(GWP) 감축규제와 오존층법 개정으로 기존 히트펌프 냉매로 사용되는 HFCs냉매를 규제 대상으로 포함됐지만 아직 GWP 150 미만 냉매를 적용한 상용화된 제품은 부재한 상황이다.

특히 지난 7월 고효율에너지기자재 규정개정안에 ATW 히트펌프의 인증기술기준과 측정방법이 신설됐지만 이는 냉난방에 국한돼 있으며 20kW급 이상에 대한 제품기준·방법만 포함돼 있다. 하지만 국내 ATW 히트펌프 제품은 가정용에 국한된 16kW급 미만 제품이 개발되고 있다.

 

■ 담당역할과 개발방향은
센추리는 컨소시엄 주관기관으로서 과제를 성공적으로 수행하기 위한 전체 업무관리와 GWP 150 이하 냉매를 적용한 70kW급 냉난방·급탕이 가능한 건물용 히트펌프 기술개발을 담당한다.

컨소시엄에서는 GWP 150 이하 냉매로 R290 냉매를 선정했기 때문에 고압·가연성 냉매를 적용한 안전성과 신뢰성이 향상된 건물용(상업용) ATW 히트펌프를 개발할 예정이다.

에너지사용 패턴이 상이한 대표 건물유형을 선정해 업무시설, 숙박시설, 운동시설 등 실증지를 선정했으며 15℃ 이하 한랭지 조건에서 난방성능 100% 달성을 실험하고자 국내 최북단인 강원도 철원지역을 실증지로 선정했다.

 

■ 연도별 과제 진행 계획은

올해는 기존 ATW 히트펌프시스템 비교분석과 고효율 인증제도 가정용 ATW 히트펌프 기술기준(초안)을 작성 중이다. 2차연도인 내년에는 1차 시작품을 제작하고 성능시험을 실시할 예정이다. 또한 실증 기본계획을 수립하며 자료조사를 진행하고 고효율 인증제도 가정용 ATW 히트펌프 고시 개정(안)을 제출할 예정이다.

3차연도에는 개발품 실증지 설치계획 수립·설치와 시운전이 진행된다. 동시에 고효율 인증제도 가정용 ATW 히트펌프 고시개정(안) 심의 등 대응지원·기술기준 보완도 이뤄질 예정이다.

마지막 4차연도에는 개발품 운영·평가와 개선사항 검토 등이 이뤄지며 고효율 인증제도 가정용 ATW 히트펌프 고시개정(안) 지원에 착수할 예정이다.

 

■ 과제 주안점은
R290 냉매를 적용한 냉난방 히트펌프의 요소기술 사이클설계와 시스템 전방위적 기술확보가 중요하다. 한랭지조건에서 난방성능 100% 달성을 위한 최적화 기술부하 적응형 고효율 급탕탱크 기술 개발 및 온도 성층화 최적화를 진행한다.

또한 건물용 히트펌프의 통합 시스템 운영기술 개발 및 최적운영방안을 마련하고 친환경냉매 적용 고효율 히트펌프시스템 보급과 수출확대를 위한 관리제도 개발·고도화연구 등을 진행할 예정이다.

 

■ 과제를 통한 기대효과는
선행연구 원천기술 기반으로 Low GWP 냉매 사용 초고효율 히트펌프 개발기술을 확보하고 핵심기술개발·실증 상용화기술을 확보할 것으로 기대된다.

실증을 통해 건물유형과 부하패턴을 반영한 히트펌프 최적운영전략기반 사업화모델을 구축할 예정이다. 이를 통해 산업용 보일러 운영사업자 네트워크를 통한 현장기술 확산과 친환경 자연냉매 적용 상업용 냉난방·급탕 히트펌프시장을 선점할 수 있을 것으로 기대된다.

뿐만 아니라 고압·가연성냉매를 적용한 냉난방·급탕 히트펌프시스템 에너지효율관리제도 도입과 고도화기반을 마련할 방침이다.