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지구온난화지수가 낮은 냉매를 활용하는 터보냉동기

전문가 제언: ○ 에너지 절감과 지구온난화 방지라는 근년의 사회적 이슈에 따라 고효율 터보냉동기가 산업용과 공조용으로 널리 사용되고 있다. 터보냉동기는 대용량 히트펌프기기로서 에너지 소비량과 CO2 배출량의 관점에서 고성능화를 위한 기술？제품개발이 대단히 중요하다. 또한 연간 운전조건에서 대폭적인 에너지 소비량 저감 효과가 기대되는 인버터를 표준으로 장비하고 냉동기에 인버터를 일체화시켜 배치함으로써 설치가 쉽도록 배려한 제품이 개발？활용되고 있다.

○ 한편 터보냉동기에 활용되는 냉매는 지금까지 오존층 파괴지수(ODP)가 큰 특정 프레온(CFC) 냉매로부터 ODP가 작거나 영(0)인 HCFC 냉매 혹은 HFC 냉매로 전환되어 각각의 냉매에서 고성능화가 이뤄졌다. 그러나 HFC 냉매는 지구온난화지수(GWP)가 높아서 이에 대체할 수 있는 저GWP 냉매가 필요하게 되었다. 이와 관련하여 본고는 일본의 미츠비시중공업(Mitsubishi Heavy Ind Ltd)이 최근 개발한 저GWP의 HFO-1233zd(E) 냉매를 활용하는 터보냉동기를 소개하였다.

○ 저GWP 냉매의 개발과 실용화에 대한 구체적 조기 실현방안은 세계 각국의 사정에 따라 크게 다르다. 그러나 선진국의 대부분은 냉동사이클의 고효율성을 고려하여 터보냉동기처럼 대형기기인 경우 이들에 대한 냉매 누설 대책이 매우 중요하다는 데는 의견을 같이 하고 있으며 GWP와 ODP가 낮아서 배출 혹은 누설에 따른 규제가 필요 없는 냉매에 대한 관심이 높다. 한편 본고에서 소개한 HFO－1233zd(E) 냉매는 GWP가 CO2와 같은 1이며 ODP가 0이어서, 배출 혹은 누설의 억제나 폐기 후의 회수？파괴 등의 측면에서 규제를 받지 않는다.

○ 우리나라에서도 한국기계연구원(KIMM)과 LG전자(주) 등에서 저GWP 냉매에 대한 실증실험이 현재 진행되고 있으며 터보냉동기에의 적용 연구도 이뤄지고 있다. 지구온난화 방지를 위한 냉매의 효율적인 활용에 범국가적 관심도가 높은 우리나라의 관련 연구기관과 기업체는 본고에서 소개한 저GWP 냉매 응용 예를 적극 고려해볼 가치가 있다.

저자: UEDA K., SHIRAKATA Y., HASEGAWA Y., MATSUKURA N., MIYOSHI N., KOGA J.
자료유형: 니즈학술정보