육류유통 플랫폼기업 어니스트초이스(대표 배수형)가 열전소자 전문기업 성하에너지(대표 장윤희)와 함께 수냉식 스마트 열전소자를 적용한 냉장 스마트트롤리, 냉장 스마트도마를 개발해 공백없는 콜드체인시스템을 구축했다.
어니스트초이스는 한우‧한돈‧수입육 등 육류를 생산과 동시에 촬영해 이미지 그대로 소비자에게 전달하는 플랫폼이다. AI솔루션을 통해 실물 육류이미지를 토대로 지방분포도 산출, 영향요인을 분석하며 근육조성‧지방함량을 분석해 차등가격을 산출, 판매이미지와 고객주문을 매칭해 고객이 선택한 이미지와 동일한 제품을 배송한다.
그간 육류유통 시 냉장창고, 냉장탑차를 이용해 신선도를 유지해왔지만 상‧하차, 손질과정에서 상온에 노출돼 콜드체인을 빈틈없이 유지하기 어려웠다. 육류는 상시 5℃ 이하를 유지해야만 생산당시와 동일한 품질을 유지할 수 있으며 신선도 유지 및 미생물 번식을 억제할 수 있다.
스마트트롤리는 수냉식 열전소자를 이용해 적은 에너지로도 생산이후 상‧하차, 배송 시 저온유지가 가능하며 도마 후면에 열전소자를 부착한 스마트도마를 통해 상온노출 없이 정온을 유지할 수 있다.
어니스트초이스의 관계자는 “한국식품연구원의 제조로봇 선도보급사업의 일환으로 육가공에 사용되는 도마와 제품이송에 사용되는 트롤리 개발을 통해 미생물 번식을 막고 육류와 가공도구 접촉면의 신선도를 유지한다”라며 “소비자에게 배송되는 전 과정에서 정온을 유지해 맛과 품질의 차별성을 확보했다”고 강조했다.
스마트 열전소자, 온도제어 ‘고효율‧소형화’이번 개발제품의 핵심기술은 수냉식 스마트 열전소자다. 일반적인 냉각방식인 압축기를 이용하는 경우 냉매를 압축‧팽창하는 과정에서 에너지가 많이 소요되며 소음이 발생한다. 또한 냉매배관, 열교환기 등 부품이 사용되기 때문에 제품 소형화에 한계가 있으며 온실가스를 배출하는 냉매를 사용한다는 점에서 환경파괴 문제가 제기된다.
이에 비해 열전소자는 물체 양쪽에 전위차를 걸면 전류와 함께 열이 흘러 양쪽 끝에 온도차가 생기는 ‘펠티어효과’를 이용한다. 냉매를 사용하지 않으므로 친환경적이며 구조가 간단하면서도 기계적 작동 부품이 없어 에너지를 적게 소모하고 소음‧진동이 없다.
유럽, 미국 등 선진국에서는 전자부품 소형화, 고전력화, 고밀화 추세에 부응해 열전소자 활용성을 높이고 있다.
특히 성하에너지가 개발한 열전소자는 기존 기술의 한계를 극복한 제품이다. 기존 열전소자는 냉각능력이 낮아 지속적인 냉각‧가열을 통해 대상의 온도를 조절할 수 있는 정수기 등에 사용할 수밖에 없었으나 성하에너지는 동일한 블록사이즈에서 냉각능력을 크게 높여 물, 공기 등 유체에 대해서도 온도를 제어할 수 있는 기술을 확보했다.
성하에너지의 관계자는 “수냉식 스마트 열전소자는 50×50mm 크기의 열전소자 블록 1개당 60W 부하처리가 가능하며 소비전력은 50W 수준”이라며 “열전소자를 통해 유체 부하처리가 가능해짐에 따라 콜드체인, 냉난방공조설비에도 적용할 수 있어 확장성이 크다”고 밝혔다.
