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자연 냉매용 냉동기유의 개발과 적용 동향

전문가 제언: ○ 오존층 파괴 문제로 염화불화탄소(CFC) 냉매는 1990년대 초반부터 수소화불화탄소(HFC) 냉매로 대체되어 왔다. 그러나 HFC 냉매도 지구 온난화 영향 물질이기 때문에 친환경의 자연 냉매로 대체되어야 한다. 이에 따라 자연 냉매에 맞는 냉동기유의 개발이 필요하게 되었다.

○ 자연 냉매 중 유망한 친환경 냉매는 이산화탄소, 탄화수소, 암모니아이다. 이산화탄소는 독성이 없고 사이클 압력이 높아 기기를 소형화 할 수 있는 장점이 있으나 고온 조건에서의 능력저하 등의 단점이 있다. 자동차 에어컨과 급탕기로의 적용이 추진되고 있다.

○ 탄화수소는 특성이 프레온과 비슷하나 가연성이 있어 사용이 제한되고 있다. 즉 유럽을 중심으로 소형 냉장고에 이소부탄(R600a)이 적용되고 있다. 그리고 암모니아는 독성과 가연성이 있어 주로 간접 사이클 방식의 산업용이나 대형기기에 사용되고 있다.

○ 압축기용 냉동기유는 냉매와의 상용성 이외에도 윤활성, 열화학적 안정성, 장기 신뢰성이 요구된다. 또한 에너지 절약을 위하여 저마찰성도 요구되고 있다. 이산화탄소용 냉동기유는 고온 특성이 중요하며, PAG와 POE 그리고 PAO도 검토되고 있다.

○ 탄화수소용 냉동기유는 특히 저유동점이 요구되고 저유동화 처리를 한 파라핀계 광유가 유력하다. 암모니아의 경우는 저온 유동성이 중시되어 AB나 PAO가 사용되어 왔고 최근에는 PAG도 적용하고 있다.

○ 냉동 공조기기의 신뢰성 확보와 함께, 효율 향상은 지구 온난화 방지를 위한 에너지 절약을 위하여 매우 중요하다. 이를 위해선 효율 높은 냉매 개발은 물론 이에 최적화된 냉동기유의 개발이 필수적이다. 또한 냉동기유의 각종 첨가제 개발은 물론, 압축기 부품의 마모, 마찰을 줄이기 위한 소재, 코팅 개발 등 종합적인 검토가 추진되어야 할 것이다.

저자: Kazuo Tagawa
자료유형: 학술정보