한국냉동공조인증센터(KRAAC: Korea Refrigeration and Air-conditioning Assessment Center)는 2006년 국내 냉동공조산업의 진흥 및 해외인증지원을 위해 설립돼 한국인정기구(KOLAS)에 의해 인정된 국제공인시험기관이다. 냉동공조인증센터에서 수행하는 주요 사업은 HVAC분야 RA인증 (Refrigeration & Air conditioning Certification Program)사업, 성능시험 및 검사, 해외 인증지원, 공동연구개발 지원 및 전문인력 양성교육, 표준화 기술개발사업 등을 수행하고 있다.
이번 ‘친환경 대체냉매 적용 콜드체인시스템 시험·평가 인프라’ 과제에서 냉동공조인증센터를 대표해 참여하는 강희정 박사(수석연구원)를 만나봤다.
■ 이번 과제에 앞서 수행했던 과제들은 무엇인가
HVAC분야 전체 수행했던 과제는 수십건 이상이 있으나 이번 과제와 관련돼 앞서 2001년부터 2006년까 냉동공조기기 부품·시스템 공동연구 및 성능인증을 위한 기반구축 과제를 진행했다. 이는 가정용 및 상업용 냉장·냉동고 등 관련 부품 및 시스템 성능평가, 인증, 공동연구를 위한 시험설비, 인력 등을 구축했다. 이를 통해 현재 냉동공조분야 국내 최대 종류 및 품목(100여종 이상)의 시험·인증 및 기술서비스를 제공하고 있다.
또한 2017년부터 2020년까지 고효율 냉동냉장시스템 기술개발, 표준화 및 실증 R&D도 진행했다. 이를 통해 식품저장고용 친환경 냉매를 적용한 모듈형 인버터 고효율 냉동·냉장시스템에 적용 중이다.
미국 LBNL의 지원으로 지난 2016년부터 현재까지 Cost-Efficiency of Energy-Efficient Commercial·Residential refrigerator 과제도 수행 중이며 분석 tool을 활용해 타 개발도상국 대상으로 확대 적용할 예정이다.
독자적으로 2016년부터 국제시험, 인증기관업무 협력사업도 진행 중이다. 이를 통해 글로벌 시험인증기관인 JATL, CEIS, EUROVENT 등과 비교숙련도 시험을 통해 국내 KOLAS 숙련도시험 인정 및 상호 국제 공인시험성적서로 인증하고 있다.
특히 산업통상자원부 지원으로 2018년부터 연구하고 있는 과제인 ‘전기냉장고, 상업용 냉동냉장고 등 에너지효율관리체계 고도화’는 효율관리기자재 운영기준의 재개정, 관련표준의 KS표준의 재개정 및 중장기 효율기준 수립에 기여할 것이다.
■ 과제에 참여하게 된 배경은
세계 콜드체인시장규모는 코로나19로 인한 비대면, 온라인 저온물류산업이 급성장하며 2020년 1,972억달러에서 2024년 4,275억달러로 성장할 것으로 전망된다. 특히 미국, 일본, 중국 콜드체인 제품군 강제 효율규제를 시행하고 있다.
국내 산업용 콜드체인 성능평가 시험기관이 부재한 상황이다. 이번 기반 구축사업을 통해 성능시험을 위한 인프라를 구축하게 되면 국제 냉매 규제 대응 및 수출경쟁력을 강화할 수 있으며 온실가스 감축 및 에너지절감도 가능하다.
특히 고효율 인버터로 콜드체인시스템 전환 시 기존대비 30~40% 절감이 가능하다. 이는 당진화력발전소 기준 500MW 용량 화력발전소 2기분인 988MW를 절감할 수 있으며 이는 CO₂배출량 830만톤 절감 효과를 기대할 수 있다. 또한 기존 R404A냉매 충전량 1톤 기준 대체냉매로 전환 시 약CO₂배출량 254만톤을 절감할 수 있다.
■ 콜드체인시장에 대해 평가한다면
연구개발특구진흥재단이 발표한 글로벌 시장동향보고서(콜드체인시장)에 따르면 전 세계 콜드체인시장은 2020년 1,972억4,000만달러에서 연평균 16.73%로 증가해 2024년에는 4,275억3,000만달러에 이를 것으로 전망돼 성장성이 매우 큰 것으로 예측되고 있다.
특히 지구온난화지수(GWP: Global Warming Potential)가 높은 냉매가 적용 중인 콜드체인산업은 냉매 전환에 대한 시급성이 높다. 국제적 냉매규제인키갈리개정의정서에 따르면 규제대상으로 지정된 HFC냉매는 총 18개 물질이며 기존에 사용하고 있는 냉매의 대부분은 규제대상이다. 냉동·냉장시스템용 냉매는 High GWP 냉매로 R404A(GWP: 3922), R507A(GWP: 3985) 등이 적용되고 있다.
콜드체인시스템은 인프라와 기술 그리고 전문인력에 많은 투자가 필요하다. 엑티브 콜드체인(동력에 의한 온도조정), 패시브 콜드체인(온도를 수송 및 유통기간 동안 유지)의 기능과 관련하는 비용 및 기술요소가 크게 작용한다.
그러나 대부분 콜드체인 제조기업은 영세하며 관련 전문인력이 부족한 실정이다. 다양한 기반 기술로 제냉기술, 보온기술, 품질 모니터링 기술 등이 필요하며 제품별로 상이한 적정 온도범위로 인한 관리의 어려움이 있다.
냉장창고 건설과 냉장차량 등 기반설비 및 장치비용이 높고 에너지비용으로 운송의 경우 30%, 창고의 경우 통상적 물류비의 130%로 원가부담이 높다.
수산물이나 육류의 경우 생산 후 일정기간이 되면 박테리아 증가와 각종 병균 증식이 이뤄져서 부패하게 되며 부패 식품을 만지거나 먹은 사람들은 질병이나 건강상 위험에 노출되게 된다. 이를 방지하기 위해 콜드체인은 위험 온도범위를 벗어난 적정온도를 유지하는 것을 목적으로 한다.
■ 국내 콜드체인 관련 시험평가 현황은
콜드체인시스템분야는 크게 창고용 냉동·냉장시스템, 차량용 냉동·냉장시스템, 상업용 냉동·냉장시스템(오픈형, 클로즈형) 등으로 나눠지며 각각의 시스템에 대한 인증표준이나 관련 인증시험기관, 제도가 미흡한 실정이다.
또한 쇼케이스, 냉동냉장용 콘덴싱유니트, 워크인 쿨러와 같은 콜드체인분야는 연중무휴로 운전되는 에너지 다소비형 시스템이지만 별도의 에너지효율 규제가 없기 때문에 저가 수요 중심의 저효율 설비가 대부분이다.
냉동·냉장시스템의 시험평가 및 인증과 관련해 국내 제도로는 한국에너지공단의 에너효율등급 및 최저효율제도인 ‘효율관리기자재 운영규정’ 품목들에 포함돼 있는 전기냉장고, 상업용 냉동냉장고가 유일한 실정이다.
■ 이번 과제에서 맡은 역할은
이번 과제에서는 연차별 시험분석서비스 대상, 품목 및 설정, 평가법 개발 등 세부 계획은 주관기관 및 수요기관 요구에 따라 달라질 수 있다.
칼로리미터, 항온항습실, 신뢰성시험실, 소음실 등 기 보유 장비를 활용한 친환경냉매 적용 콜드체인시스템 및 유니트 성능시험에 활용할 계획이다.
또한 상업용 냉동냉장고, 냉동냉장 쇼케이스, 워크인 쿨러, 콘덴싱 유니트, 냉동탑차 등 관련기기를 적용하는 제조사 및 수요기관, 의뢰기관을 대상으로 시험분석서비스도 제공할 계획이다.
상업용 냉동냉장고, 냉동냉장 쇼케이스, 워크인 쿨러, 콘덴싱 유니트, 냉동탑차 등 친환경냉매 적용 콜드체인시스템 또는 유니트에 대한 성능 및 소음 특성 시험결과 보고서, KOLAS 절차에 준하는 데이터 유효성 보고서 등도 발급해 줄 수 있다.
형식별 냉동냉장 쇼케이스, 냉동탑차, 워크인쿨러, 냉동냉장 콘덴싱 유니트에 대한 시험평가법, 매뉴얼이 포함된 KOLAS 절차서도 개발할 계획이다.
