박찬우 전북대학교 기계설계공학부 교수는 흡수식·흡착식냉동기, 태양열에너지, 산업폐열 활용 고효율시스템 연구 등에 주력하고 있다. 현재 대한설비공학회 가스냉방전문위원회 위원장과 저온설비부문·냉동냉장창고설비위원회 위원을 맡고 있다.

 

박찬우 교수를 만나 제냉전에서 본 글로벌 기술 패러다임 대전환과 국내 냉동공조산업의 방향을 들었다.

 

▎ 이번 제냉전 참관 계기는

최근 몇 년 사이 냉동공조산업에서 변화 속도가 매우 빨라지고 있다. 특히 자연냉매 확대, 데이터센터 냉각기술, 산업용 히트펌프 등은 단순한 기술개선 수준이 아니라 산업 패러다임을 바꾸는 흐름이라고 판단했다.

 

문제는 이러한 변화가 논문이나 기술보고서로는 부분적으로만 보인다는 점이다. 실제로 어떤 기업이 어느 수준까지 상용화했는지 그리고 그 기술이 시장에서 어떻게 구현되고 있는지는 현장을 직접 보지 않으면 체감하기 어렵다. 이번 참관은 단순한 정보수집이 아니라 글로벌 기술 수준과 산업방향을 직접 확인하기 위한 목적으로 이뤄졌다.

 

▎ 냉동공조 글로벌 이슈는

가장 강하게 느낀 변화는 냉동공조시스템이 더 이상 ‘전기기반 설비’가 아니라는 점이다. 과거에는 전기를 투입해 냉동기를 구동하고 냉열을 생산하는 것이 기본 구조였다면 지금은 폐열을 회수하고 흡수식과 전기식을 결합하며 시스템 전체의 에너지흐름을 최적화하는 ‘에너지통합시스템’으로 진화하고 있다.

 

특히 인상적인 부분은 폐열 활용이었다. 예전에는 저온 폐열은 활용가치가 낮다고 여겨졌지만 이번 전시에서는 이를 적극적으로 활용해 냉방과 열 생산을 동시에 수행하는 시스템이 다수 등장했다.

 

또 하나의 큰 흐름은 자연냉매다. R717(암모니아), CO₂, 그리고 탄화수소계열 냉매가 산업용분야에서 매우 적극적으로 적용되고 있었다. 단순히 친환경이라는 이유가 아니라 효율과 성능측면에서도 충분히 경쟁력을 확보했다는 점이 중요하다.

 

▎ 가장 눈에 띈 제품은

단연코 마그네틱 베어링기반의 고속원심압축기다. 압축기 내부에 고속전동기가 통합돼 있고 자기부상방식으로 회전체를 지지하는 구조로 윤활유가 전혀 필요 없는 완전 무급유시스템이 구현된다. 고밀도 구리권선이 적용된 고정자 구조가 매우 정교하게 설계돼 있었으며 고속회전에 따른 손실을 최소화하기 위한 설계가 상당히 발전해 있었다. 이 기술이 중요한 이유는 단순히 압축기 성능을 높이는 것이 아니라 시스템 전체 구조를 바꾸기 때문이다. 오일관리가 필요없어지고 유지보수 주기가 크게 줄어들며 부분부하 효율이 향상되고 시스템이 소형화된다.

 

국내 도입 가능성이 가장 높은 것은 흡수식과 전기식 하이브리드시스템이다. 국내 산업현장은 철강·화학·발전·데이터센터 등 다양한 분야에서 저온 폐열이 상당량 발생하지만 현재는 제대로 활용되지 못하는 경우가 많다. 이번 전시에서 본 시스템들은 폐열을 우선적으로 활용하고 부족한 부분만 전기로 보완하는 방식이었는데 이 구조는 국내 환경에도 매우 적합하다. 또한 일부 산업용 히트펌프는 1MW급 출력으로 스팀을 생산할 수 있었는데 이는 기존 보일러를 대체할 수 있는 수준으로 탄소중립정책과 맞물리면 국내에서도 빠르게 확대될 가능성이 높다.

 

 

 

▎ 국내 기술경쟁력을 평가한다면

냉정하게 보면 국내는 개별 요소기술에서 상당한 경쟁력을 갖고 있다. 열교환기, 제어, 일부 압축기기술 등은 글로벌 수준과 비교해도 뒤처지지 않는다. 하지만 이번 전시를 보면서 가장 크게 느낀 차이는 ‘통합설계능력’이다. 중국기업들은 압축기·모터·제어시스템·열원활용을 하나의 패키지로 구성해 시장에 내놓고 있는 반면 국내는 여전히 개별기술 중심이거나 시스템통합이 부족한 경우가 많다. 고속 회전체기술과 마그네틱 베어링분야에서도 아직 기술격차가 존재한다.

 

▎ 이번 참관에서 아쉬운 점이 있다면

기술 수준도 중요하지만 더 크게 느껴진 것은 개발과 상용화 속도였다. 전시된 제품들은 단순한 시제품이 아니라 이미 시장에 투입 가능한 수준의 장비들이 많았다. 기업간 협업을 통해 하나의 완성된 시스템을 빠르게 만들어내는 구조도 인상적이었다. 국내는 기술검증과 안정성확보에 많은 시간을 투자하는 반면 이곳은 빠르게 적용하고 개선하는 방식이 더 강하게 작동하고 있다는 느낌이었다. 또한 국내기업의 전시참여가 상대적으로 제한적이었다는 점도 아쉬웠다. 글로벌시장에서 경쟁력을 확보하기 위해서는 적극적인 해외전시 참여와 기술홍보가 반드시 필요하다.

 

▎ 향후 글로벌시장에서 경쟁력을 갖기 위한 방향은

가장 중요한 것은 관점의 변화다. 냉동공조를 단순한 설비산업이 아니라 에너지산업의 한 축으로 인식해야 한다. 앞으로 경쟁력은 폐열활용능력, 자연냉매 적용 기술, 고속압축기 설계, 시스템 통합능력 등 이 네가지에서 결정될 가능성이 크다. 특히 실제 산업현장에서의 실증경험과 이를 기반으로 한 시스템최적화 능력이 핵심 경쟁요소가 될 것이다.

 

이번 전시를 통해 가장 강하게 느낀 것은 변화가 미래의 이야기가 아니라는 점이다. 이미 글로벌시장은 고속화·친환경화·시스템 통합이라는 방향으로 빠르게 재편되고 있다. 이 흐름에 뒤처지면 단순한 기술격차가 아니라 산업구조 자체에서 경쟁력을 잃을 수 있다. 지금은 선택의 문제가 아니라 반드시 대응해야 하는 시점이다.