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오존층파괴 및 지구온난화의 방지를 위한 냉매 규제의 역사와 향후 전망

전문가 제언: ○ 냉매란 냉각작용을 일으키는 모든 물질을 가리키며, 냉동장치, 열펌프, 에어컨, 열에너지 이용기관 등의 사이클 내부를 순환하면서 저온부(증발부)에서 증발함으로써 주위로부터 열을 흡수하여 고온부(응축기)에서 열을 방출시키는 작동유체이다.

○ 1950년대의 이산화탄소, 물, 암모니아, 이소부탄, 이산화황 등의 악취· 독성이 문제였던 자연 냉매에서 프레온(Freon) 냉매는 무해·무독·무취·불연 등 냉매특성이 우수한 ‘꿈의 화학물질’로서 에어로졸 분무제, 냉매, 발포제세정제, 소화제 등으로 급속히 확대되었다. 이에 오존층 보호를 위한 비엔나조약이 채택(1985년)되었고, 오존층 파괴물질의 제조·소비·무역을 규제할 목적으로 몬트리올 의정서가 1987년 채택되었다.

○ 오존은 식물과 동물에 고독성 오염물질이지만, 지구표면을 둘러싼 오존층은 지구 상공 11km에 위치하여 태양으로부터 자외선 B와 방사선 대부분을 흡수함으로써 생태계를 보호하며, 태양에너지를 흡수하여 성층권을 보온함으로써 현재의 기후상태를 유지하여 지구 생물계의 존속에 불가결한 기능을 한다.

○ 몬트리올 의정서에 의해 분자 중에 염소를 포함하지 않아서 오존파괴지수(ODP) 제로인 HFC(Hydrofluorocarbon)으로 대체하여 2010년까지 선진국은 프레온, 할론, 4염화탄소, 브롬메틸 등 오존층 파괴물질을 전량 폐기하였고, 2020년 HCFC화합물의 전폐만 남아 있다. 개발도상국은 10~15년 유예기간을 두어 오존층 파괴물질을 전폐해야 하며, 2030년 HCFC화합물의 전폐 달성을 위해 노력하고 있다. EU는 2006년 지구온난화 방지를 위해 고GWP-HFC 화합물인 F-gas 규제를 강화하여 2017년에는 HFC-134a를 전 자동차 에어컨에 사용 금지하였다.

○ 우리나라는 이산화탄소에 대한 규제는 심하지 않아서 2020년까지 국내사용은 가능하므로 아직 R22와 암모니아를 냉매로 한 냉동기가 생산되고 있다. 연구 논문으로는 HFC/HCFC 대체 차세대 친환경 냉매 개발(이존욱, 2013), 자동차에어컨용 신냉매 개발(정지환, 2007)등이 있으나, 우리업계도 대체냉매의 신물질 개발이 절실한 상황이다.

저자: Masaaki YAMABE
자료유형: 니즈학술정보