콜드체인은 대상물이 생산지에서 소비자에게 전달될 때까지 품질과 신선도 및 안전성 확보를 위해 단절되지 않고 일관 되게 적절한 저온으로 관리되는 공급사슬을 말하며 ‘신선물류시스템’이라고도 한다. 냉장·냉동식품 등의 신선도와 품질유 지를 위해 물품을 저온으로 보호하며 생산지에서 소비자까지 유통시키는 구조다.
온도관리가 필요한 제품의 포장, 운송, 취급, 저장, 유통, 배달 등 유통과정 전반에서 온도를 낮게 유지해 품질과 안전을 보장하는 저온유통시스템이다. 결국 한 공정 수행만으로 효과를 거두기 어렵고 공급자로부터 최종소비자에 이르는 전 과정의 종합적인 품질경영이 요구되기 때문에 콜드체인 관련 기술은 예냉, 저장·보관, 수송·배송, 포장·보존·보장 등 유통과정을 지원하기 위한 다양한 기술들이 포함된다.
냉매 전환·효율관리 등 주요 이슈
르완다 키갈리에서 지난 2016년 10월10일부터 10월15일까지 열린 제28차 몬트리올의정서 당사국 총회에서는 HFCs감 축을 위한 키갈리 개정의정서(The Kigali Amendment)가 채택돼 2019년 1월1일 발효됐다. 키갈리개정서에 따라 규제대상으로 지정된 HFC냉매는 총 18개 물질이며 기존 사용하고 있는 냉매의 대부분이 규제대상에 포함됐다. 지구온난화지수 (GWP: Global Warming Potential)가 높은 냉매가 적용 중인 콜드체인산업은 냉매전환에 발등에 불이 떨어진 상황이다.
특히 우리나라는 키갈리 규제대상 물질인 HCFC계열도 아닌 ODP 대표 냉매인 R22를 사용하는 냉동·냉장물류창고가 차지하는 비중이 매우 높기 때문이다.
냉매전환의 선두인 유럽에서는 F-gas regulation 3차개정안(2023년 10월)에서 HFC의 감축 목표 달성을 위해 2030년 이후 콘덴싱유닛를 포함한 모든 냉장장치의 냉매를 GWP 150 이하로 제한하고 있다.
글로벌 환경 및 소비성향 변화로 세계 각국은 냉동·냉장시스템을 규격화하며 상업용 냉동냉장 장비 효율관리제도를 시행·추진 중이지만 국내는 가정용 냉동·냉장고 및 소형제품만 관리하고 있어 에너지다소비기기인 냉동·냉장기기에 대한 효율관리 사각지대에 놓여있다.
이윤빈 에기평 PD는 “콜드체인분야는 연중무휴로 운전되는 에너지 다소비형 시스템임에도 불구하고 현재 에너지효율 규제에 포함되지 않으므로 저가의 저효율 설비가 국내 시장의 대부분을 차지해 다량의 전기에너지가 소비되고 있다”라며 “콜드체인시스템분야인 창고용 냉동·냉 장시스템, 차량용 냉동·냉장시스템, 상업용 냉동·냉장시스템(오픈형, 클로즈형) 각각의 시스템에 대한 인증표준이나 관련 인증시험기관, 제도 보완 및 체계화가 필요하다”고 강조했다.
김용훈 CRK 상무는 “국내 냉동·냉장산업에서는 현재 압축기 HP수로 냉동능력 또는 냉장능력을 통칭하고 있지만 냉동· 냉장기술의 원리는 압축→응축→팽창→ 증발의 4사이클을 이뤄야만 냉동·냉장 사이클을 완성할 수 있다”라며 “콜드체인분 야의 올바른 효율관리제도를 운영하려면 에어컨처럼 이러한 냉동사이클 또는 냉장 사이클을 이루는 기준하에서 효율관리제 도를 정립해야 한다”고 지적했다.
선진 냉동·냉장시스템 개발 기대
냉동, 냉장, 냉각시스템은 기계제조산업 및 발전, 정유, 화학 플랜트, 식품산업 분야 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 세계적으로 강화되고 있는 환경문제 대응과 탄소중립에 따른 국가 에너지산업 확대, 적용에 따라 냉동·냉장 관련 시장의 급성장이 예상되고 있다.
실제로 세계 냉동냉장설비시장은 20 15년 670억달러에서 2021년 1,177달러에 달해 연평균 12.7%의 높은 증가를 보였다. 냉동공조산업(HVACR)의 국내시장 규모는 세계시장 점유율 2.5%대로 세계 4위 생산국이며 냉동공조산업에서 콜드 체인의 산업규모는 약 16.1%를 차지(1조 9,000억원)해 2021년대비 17.6%의 높은 성장률을 보이고 있다.
이윤빈 PD는 “국내 기업들은 상업용, 산업용 냉열 공급을 위한 냉동·냉장 기술개발을 진행해 다양한 기술을 축적했 으며 친환경 대체냉매 적용을 위한 기술 을 검토 중”이라며 “다만 국내의 경우 수요자의 낮은 인식과 효율관리제도 부재로 인해 친환경 고효율 기술, Low GWP 대체 냉매 적용 압축기 설계기술 등의 요소기 술이 부족한 것으로 평가되고 있다”고 지적했다.
김용훈 CRK 상무는 “현재 국내는 소형 상업용 냉장고에만 효율등급제를 시행하고 있어 콜드체인분야 전 제품에 대한 에너지효율등급제 또는 고효율제품 인증제도가 필요하다”라며 “일반적으로 Low GWP 냉매는 특성상 에너지효율이 기존에 사용하던 대비 좋지 않은데 단순히 에너지효율 측면에서만 제도를 검토하기보다는 탄소중립을 실현하기 위해서는 GWP를 규제하거나 GWP와 에너지효율을 병행해 제도를 수립하는 것이 합리적” 이라고 방안을 제시했다.
이에 따라 한국에너지기술평가원에서 발주한 ‘냉매 규제 대응 친환경 저온 콜드 체인 냉동시스템 기술개발’ R&D에 대한 관심이 매우 높다. 이번 R&D를 통해 냉동 산업의 에너지비용 변동성에 대한 대응력 확보를 위해 고효율 저소비 에너지구조로 전환에 기여할 수 있는 완성도 높은 기술력을 확보할 수 있을 것으로 보이며 국내에서는 부족한 GWP150 이하 냉매를 적용한 냉동시스템에 대한 요소기술과 사이클 설계 및 시스템기술도 개발될 수 있을 것으로 기대된다.
