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히트펌프로서 지구환경부하를 줄일 수 있는 공조기, 급탕기, 열원기의 기술동향

전문가 제언: ○ 얼마 전까지만 해도 주로 공조기기에 이용되던 히트펌프 기술이 각종 산업 프로세스에서 중요한 재생가능 에너지 이용 기술의 하나로 정착되어가고 있다. 히트펌프는 에너지 절감에 공헌할 뿐만 아니라 CO2의 배출량 삭감을 기대할 수 있으며, 민생분야는 물론 산업분야에도 널리 활용할 수 있는 전용 기기로 개발되고 있다.

○ 히트펌프 기술이 냉동？공조부문은 물론 산업부문에서도 널리 보급되어 있는 유럽 각국은, 유럽연합(EU)을 중심으로 히트펌프를 통하여 얻은 에너지를 재생가능 에너지로 규정하여 보조금 지급 등과 같은 많은 장려 정책으로 히트펌프의 활용 촉진을 유도하고 있다. 또한 지역 내의 히트펌프에 대한 에너지 절감과 지구온난화 문제를 규격화를 통해 공동으로 대처하기 위하여 ‘에어컨과 히트펌프 등에 대한 EN(European staNdards; 유럽연합표준규격) 14825’를 제정하였다.

○ 히트펌프는 ‘열역학 제2법칙’을 이용하여 보조 투입 에너지의 3～6배에 상당하는 에너지를 얻는 장치이다. 따라서 히트펌프 활용 기술은 이 기본 이론에 의하여 냉동？공조부문을 중심으로 크게 발전？보급될 수 있었다. 하지만 산업부문에서는 냉동？공조부문보다 발전이 더딜 수밖에 없었으며, 그 이유는 산업부문의 경우 냉매나 냉동기유가 히트펌프의 고온화 혹은 고압화 과정에서 운전 범위에 제약을 주기 때문이었다.

○ 우리나라의 히트펌프에 관한 연구는 냉동？공조부문에 대하여 대학을 중심으로 활발히 이뤄지고 있으나, 산업분야에 이용하려는 연구는 미미한 편이다. 본고는 히트펌프 기술이 산업 공정에 활용되는 데 공헌한 이의 고온？고압화와 제어를 위한 인버터 구동, 2중 압축, 전압저하대응제어 등에 대하여 설명하고 있다. 냉동？공조 분야의 세계적 선도국인 우리나라가 히트펌프 기술을 선도하기 위해서는 우선 새로운 냉매의 개발에 주도적 역할을 수행해야 하며, 본고에서 소개한 히트펌프의 산업 공정에 대한 이용확대도 적극 고려해 볼 필요가 있다.

저자: SUZUKI H.
자료유형: 니즈학술정보