콜드체인업계 최대 이슈는 ‘탄소중립’이다. 탄소배출량 최소화를 넘어 제로(0)화시키는 것이 목표다. 냉동·냉장분야에서는 탄소중립을 위해 GWP가 낮거나 제로인 냉매사용이 확대되고 있다.

냉동·냉장분야 선두기업인 오텍캐리어냉장도 탄소중립 실현을 위해 쇼케이스에 Low GWP냉매 적용을 확대하고 있다. 최근 지구온난화지수(GWP)가 3 이하인 친환경 냉매인 R290을 적용한 ‘냉동 1도어 플러그인 쇼케이스’를 개발해 ‘올해의 에너지위너상’ 대상(산업통상자원부 장관상)을 수상해 친환경성 및 에너지절감성능을 인정받았다. 개발을 주도한 김창수 캐리어냉장 연구소장(부사장)을 만나봤다. 

■ 냉동 쇼케이스시장 동향은

냉동 쇼케이스는 아이스크림과 즉석 냉동식품을 보관할 수 있는 -18℃ 이하의 식품을 보관할 수 있으며 별도 냉동기 연결없이 플러그만 꽂아서 작동하는 쇼케이스를 의미한다. 

냉동 쇼케이스는 수직형의 전시용 쇼케이스와 수평형 적재방식의 쇼케이스로 크게 구분된다. 캐리어냉장이 개발한 친환경 냉동 쇼케이스는 수직형의 1도어 전시용 쇼케이스다. 

최근 밀키트 판매점 등 일부 매장에서는 -10℃까지 보관이 가능한 컵냉동 쇼케이스 제품에 -18℃ 이하 보관이 필요한 냉동식품을 보관하면서 문제가 발생하기도 했다. 냉동 쇼케이스는 보관할 상품의 온도를 정확히 파악하고 온도조건에 맞는 제품을 선정하는 것이 굉장히 중요하다.

냉동 수직형 쇼케이스는 편의점, 마트, 카페 등의 업소용시장에 주로 판매된다. 냉동 1도어 수직형 쇼케이스만 약 연간 100억원 정도의 시장규모가 형성돼 있으며 냉동보관 수요 증가로 점차 1도어에서 2도어, 3도어 냉동 쇼케이스로 용량이 커지고 있는 추세다.

캐리어냉장은 1도어 냉동 쇼케이스 선두주자로서 정속형, 인버터형, 전시 면적 확대형과 R290 친환경 냉매 적용 제품 등 타사에 없는 다양한 라인업을 구축하고 있다. 

■ 에너지위너상을 받았는데 

수직형 냉동 1도어 내장형 쇼케이스는 효율이 높은 R290 친환경 냉매 사용, 증발기 최적 설계 및 고효율 응축기 신규 개발 적용을 통해 사이클 에너지 소비를 최소화해 기존 자사 동급모델대비 평균 19%의 에너지절감을 실현했다. 

또한 결로방지용 고효율 도어 히터와 도어 단열을 위해 3중 유리를 채택했으며 주기적으로 제상을 필요로 하는 제품이므로 최적의 제상시스템 적용을 위해 핫 가스(HOT GAS) 회로를 구성해 에너지절감을 이뤄냈다. 

국내 편의점 및 일반 슈퍼마켓에 사용되는 전기 사용비중이 높은 상업용 냉동장비를 저탄소 지구온난화지수(GWP 3)가 매우 낮은 R290냉매를 적용해 기존에 사용하고 있던 R404A냉매 제품대비 이산화탄소(CO₂) 배출량을 연간 최대 520kg/대 절감시킬 수 있는 자연친화형 제품이다. 

■ 기존 제품대비 차별성은 

먼저 오존층파괴지수(ODP) 제로(0), 비독성 자연냉매인 R290(프로판, GWP 3) 냉매를 적용해 제품 개발을 추진, 기존 제품대비 온실가스 배출량을 약 30% 이상 절감했으며 증발기 및 응축기를 냉매특성에 맞는 최적설계로 증발기 냉매흐름 체적을 약 26%, 응축기 냉매 흐름체적을 70% 이상 줄여 냉매량을 기존 제품(R404A 650g)대비 R290 90g으로 대폭 줄였다. 이처럼 최적설계와 냉매 특성으로 에너지소비를 기존 제품대비 약 19% 줄여 사용자의 에너지비용을 줄였다.

또한 제품 중 열손실이 많은 유리도어에 3중 강화유리를 적용해 열손실을 최소화했으며 유리 표면에 온도차로 인한 이슬맺힘을 효율적으로 차단하기 위해 적정 용량의 히터를 최적의 시험분석을 통해 적용했다. 발포 내부에는 결로방지를 위해 핫 가스 냉매를 사용해 불필요한 전기히터 사용을 최소화해 운전에너지 절감을 실현했다. 

특히 365일 운전되는 상업용 제품의 도어 개방이 장시간 열려 있을 경우 에너지손실 증대 및 고내 상품 온도 상승을 막기 위해 일정한 알람음을 발생시키는 제어로직을 채택해 냉기유출로 인한 불필요한 에너지손실을 막을 수 있도록 했다. 또한 도어 압력차에 의해 순간적 도어 개방을 원활하게 하기 위해 부압장치를 적용, 소비자들이 보다 쉽고 편리하게 이용할 수 있도록 세심한 부분까지 고려했다. 

R290냉매 안전성 확보를 위해 제품 개발 시 가연성 냉매 사용 제품 검증을 위해 한국산업기술시험원(KTL)과 컨설팅 업무 협업을 통해 안전성이 확보된 고효율 제품 기술을 적용했다. 

■ 냉동·냉장제품 시장 활성화 방안은 

먼저 냉동·냉장장비 관련 표준규격과 성능기준이 제정돼야 한다. 즉 관련 제품들의 성능을 측정할 수 있는 표준규격을 국제기준에 부합화해 제정해야 한다. 성능시험에 따라 에너지등급제 또는 고효율인증제도를 확립해 관련 제조사들이 에너지절감형 제품들을 적극적으로 개발할 수 있도록 국가가 선도해야 해 나가야 한다.

에너지절감형 신제품을 개발하려면 신기술 설계 능력과 관련 비용 등이 많이 소요되는데 이를 뒷받침할 수 있는 국가적인 지원정책이 필요하다. 에너지절감형 신제품에 대해 에너지소비절감 비용 이상 국가적인 장려금정책 지원이 절실하다. 이러한 시스템이 구축된다면 제조사들은 더 열정적으로 에너지절감형 신제품 개발에 매진할 것이다. 

특히 냉동·냉장관련 엔지니어 육성이 절대적으로 요구된다. 현재 국내 상황을 보면 관련제품을 설계할 수 있는 기술자는 매우 적다. 냉동·공조관련 전문학과를 갖춘 대학은 전국에 3개 학교에 불과하며 매년 배출되는 학사도 100여명 남짓 밖에 안된다. 기계관련 학과는 많지만 냉동·냉장산업에 취업하려는 학생들은 타산업대비 임금 수준이 낮아 많이 지원하지 않는 실정이다. 

그러나 냉동·냉장산업관련 수요는 갈수록 크게 성장할 것으로 전망되고 있는 만큼 관련 산업 엔지니어를 육성할 수 있는 정부와 각 대학들의 적극적인 정책 개발이 필요하다.  

■ 향후 판매계획은

점차 기업들의 ESG경영이 요구되고 친환경에 대한 국제적 압박이 강해지면서 유럽 등 주요 선진국처럼 친환경에 대한 니즈가 확대될 예정이다. 또한 기존 냉매제품보다 19%의 에너지절감 효과로 전기요금를 크게 절약할 수 있다. 이러한 장점을 바탕으로 가장 큰 수요처인 편의점을 중심으로 수요를 확대해 나갈 계획이다. 

또한 이번에 개발한 1도어 외에도 친환경 냉매를 적용한 2도어, 3도어를 지속 개발해 친환경 쇼케이스 주도권을 확보할 예정이다. 

글로벌 추세에 맞는 친환경 냉매기준을 맞추면서 캐리어냉장만의 뛰어난 전시효과가 돋보이는 디자인과 고효율을 장점으로 유럽 등 해외시장 진출도 준비 중이다.