'물' 이용한 값싼 냉매 기술 확보…기계연구원, 국내 최초 개발

환경오염 없고 최대 100배 저렴한 친환경 냉매 기술

[대전=뉴시스] 기계연구원이 개발한 친환경 물 냉매 냉각 시스템.(사진=기계연구원 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 물을 냉매로 하는 냉각기술을 국내 최초로 개발했다. 기존 화학 냉매보다 가격이 저렴하고 친환경적이어 탄소중립 실현에 큰 보탬이 될 것으로 기대된다.

한국기계연구원은 히트펌프연구센터 김정철 선임연구원이 물을 냉매로 열을 냉각시키거나 이동시킬 수 있는 '친환경 물 냉매 냉각 시스템 기술'을 확보했다고 25일 밝혔다.

이번에 기계연은 기존의 합성냉매를 사용하는 압축기와는 달리 물을 냉매로 사용할 수 있는 원심식 압축기와 증발기, 응축기를 개발했다.

물을 냉매로 사용하려면 냉각시스템에서는 증발기 내부를 7℃ 이하로, 응축기 내부는 35℃ 이상으로, 냉각시스템 내부는 진공상태를 유지해야 한다.

또 연구진은 물의 표면 장력이 크기 때문에 증발기와 응축기의 구조에 맞게 합성 냉매시스템과는 다른 전열관을 배치했다. 이 시스템은 압축하기 어려운 물의 특성에 맞게 설계됐으며 기존 시스템의 기능은 유지하면서도 냉각과정에서 물의 장점을 최대한 활용할 수 있다.

특히 물은 무독성이고 비가연성 특징을 갖고 있어 별도의 안전시설을 구비하지 않아도 된다는 장점이 있다.
 
암모니아나 프로판 등 친환경 냉매는 가연성이거나 독성인 경우가 많아 고압가스 안전관리법에 따라 냉각장치에 따로 안전시설을 반드시 구비해야 한다.
 
연구진에 따르면 현재 시장에서 사용 중인 냉매는 환경규제 기준이 강화되면서 2045년까지 냉매 종류에 따라 냉매를 전량 폐기 또는 80%까지 사용량을 감축해야 한다.
 
이번에 개발한 시스템은 기존 화학 냉매가 아닌 물을 냉매로 사용하는 기술로, 친환경적이며 가격도 저렴해 냉매 비용 절감은 물론 유지 보수와 운영 비용에서도 효율성을 크게 높일 수 있다.

김정철 선임연구원은 "일부 선진국을 중심으로 개발됐던 물을 냉매로 하는 산업용 냉각기·히트펌프 시스템을 국내에서 개발한 첫 사례"라면서 "냉매 규제 관련 친환경 냉각기·히트펌프 기술 개발이 꾸준히 요구되는 추세에 따라 국내에서도 관련 기술이 체계적으로 개발되고 상용화에 이를 수 있도록 노력하겠다"고 말했다.


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