글로벌 냉매규제에 따라 대체냉매시장은 선택이 아닌 필수가 되고 있다. 우리나라는 2030년까지 HCFC냉매를 현존 냉난방장비의 냉매보충용 외에는 전폐해야 하며 2045년까지 HFC냉매도 80% 감축해야 한다.
이에 따라 친환경 냉매와 함께 고려해야 할 사항은 냉매에 맞춘 설비교체다. 향후 오랜 시간 안정적 시스템을 유지하기 위해서는 노후설비 교체나 신규설비 도입에 있어 반드시 자연냉매설비를 갖춰야 한다.
댄포스코리아는 에너지효율 선도기업으로 친환경 CO₂냉매를 위한 CO₂ 초임계 솔루션(Transcritical System Solution) 장비를 공급하고 있다. 또한 세계 최초로 RE100 (사용전력 100% 재생에너지로 확보), EP100 (에너지 생산성 100%), EV100(친환경 차량 100%) 등에 동시가입한 글로벌 친환경기술기업이다.
댄포스코리아의 박지훈 매니저를 만나 CO₂ 초임계 솔루션의 특장점과 친환경 콜드체인을 위한 글로벌 트렌드 등을 들었다.
▎댄포스코리아는 어떤 기업인가
댄포스는 덴마크를 본사로 하는 글로벌기업으로 1933년에 팽창밸브를 처음 개발하며 시장진입 후 사업을 다각화해 왔다.
댄포스는 크게 △Climate Solutions △Power Solutions △Danfoss Power-Electronics & Drive 등 3개 사업 부로 구성됐다. 이중 Climate Solutions 는 HVACR분야, Power Solutions는 유압, Drive사업부는 인버터 관련 솔루션을 시장에 공급하고 있다. 댄포스는 인버터 시스템을 세계 최초로 양산한 기업이다.
댄포스코리아는 2002년도에 설립돼 약 200여명의 직원이 재직 중이며 2023년 기준 약 1,400억원 매출을 달성했다.
▎CO₂ 초임계 솔루션은 무엇인가
현재 상용화된 냉매는 시스템운전조 건에서 냉동사이클의 임계점(Critical point) 이내에서 운전되는 미임계시스템(sub-critical system)이다. CO₂(R744) 냉매의 경우 일반적인 공조 및 냉동기기의 운전조건에서 임계점을 넘어 운전되기 때문에 초임계시스템(Trans-critical system)이라고 부른다.
CO₂ 초임계시스템은 초임계상태에서 운전압력을 어느 정도로 설계할 것인가가 중요하다. 다른 냉매에 비해 고압냉매이기 때문에 내압설계가 매우 중요하며 통상 최적의 운전효율(COP)이 형성되는 90~100bar 정도에서 설계한다.
CO₂ 초임계시스템이 미임계시스템과 다른점은 공냉식을 기준으로 실외기 에서 냉매가 응축되지 않고 가스상태 냉매의 온도만 변한다. 이에 따라 응축기를 가스쿨러(Gas cooler)라고 부르며 팽창 밸브 전단에 액냉매를 공급해야 하기 때문에 가스쿨러를 지난 냉매가스를 액상태로 변환시켜주기 위한 압력조절밸브(Regulating valve)가 필요하다.
▎댄포스 CO₂ 초임계 솔루션의 특장점은
댄포스 초임계시스템 솔루션의 특장점은 All-in-one bundle solution이 가능하다는 것이다. CO₂ 초임계시스템을 구성하기 위한 압축기, 압력조절밸브, 팽창밸브, 기타 Line component(볼밸브, 사이트글라스, 필터드라이어, 압력 및 온도 센서, 체크밸브 등)는 물론 폐열회수를 위한 판형열교환기 및 에너지절감을 위한 Multi-ejector, 인버터 드라이버까지 모든 솔루션을 공급하고 있다.
또한 냉동공조시스템뿐만 아니라 인버터솔루션도 구비하고 있으며 전문 영업인력과 기술진도 보유하고 있다 특히 댄포스코리아 AE(Application Engineering)팀은 뛰어난 엔지니어들로 구성됐으며 개발단계부터 엔지니어가 참여해 안정된 품질의 제품을 개발한다. 고객사와 전략적 협의과정을 통해 고품질의 맞춤형 제품을 제공해 향후 발생할 수있는 서비스비용까지 절감할 수 있다.
▎CO₂ 초임계 솔루션 적용 냉동창고와 일반 저온창고의 차이점은
CO₂ 냉매는 같은 증발온도에서 다른 냉매와 비교했을 때 에너지효율이 크기 때문에 적은 용량 압축기로도 성능구현이 가능하다. 에너지절감으로 직결되는 COP측면에서 보면 CO₂ 단단사이클 시스 템의 경우 일반적으로 사용되는 R404A 를 적용한 시스템보다 COP가 다소 떨어 지지만 시스템 구성을 바꿔 비교하면 가스 바이패스만 사용시 기존 냉매시스템과 동일한 COP 1.65를 가질 수 있으며 HP/LR 콤비 ejector와 IT 압축기 적용 시 COP 2.16가 구현돼 최대 31% 에너지가 절감된다.
▎친환경 콜드체인을 위해 도입해야 할 글로벌트렌드는
최근 나온 총등가온난화지수(TEWI: Total Equivalent Warming Impact)는 직접적인 탄소배출과 연관이 있는 낮은 GWP냉매 사용뿐만 아니라 열원기기에 사용되는 전기를 생산하기 위한 탄소배 출량까지 고려한 수치다.
낮은 GWP냉매를 사용한다고 하더라도 효율이 높지 않은 기계설비를 사용, 전기가 많이 발생해 이에 따른 탄소배출량이 많아진다면 그 의미가 퇴색된다. 글로벌에서는 총등가온난화지수를 고려해 냉매 규제뿐만 아니라 부분부하에 대한 효율을 고려한 각종 규제들을 만들고 있다.
우리나라도 이러한 부분부하를 고려한 연평균 COP에 대한 인증제도 설립이 필요하다. 압축기에 인버터시스템을 적용한 솔루션도 이미 유럽이나 미국에서는 효율규제 및 인증을 만족하기 위한 트렌드라 할 수 있으며 댄포스에서는 인버터솔루션을 통해 이러한 트렌드에 맞는 솔루션을 제공하고 있다.
▎댄포스코리아가 최초 개발한 스마트제상은 무엇인가
스마트제상은 댄포스코리아가 세계 최초로 로직을 개발한 제상시스템으로 매우 효율적이며 에너지절감이 가능한 솔루션이다.
현재 제상시스템은 저온창고 운영 중 필요한 제상스케줄을 맞춰놓거나 수동으로 수행하고 있다. 스케줄제상은 제상이 필요없는 상태에서 수행하게 될 경우 창고온도 유지에 유리하지 않으며 제상 후다시 창고온도를 맞추기 위해 전력이 소비된다. 수동으로 제상을 하는 경우 이러한 손실을 막을 수 있지만 운영자가 번거로울 수 있다. 특히 규모가 큰 창고의 경우 더욱 그러하다.
스마트제상시스템은 댄포스 컨트롤러가 냉동시스템과 공기측의 에너지균형을 고려해 제상이 필요한 시점에만 제상운전을 수행해 불필요한 손실을 막으며 운영자에게 편이성을 제공할 수 있는 매우 편리한 솔루션이다.
