한국냉동공조산업협회는 10월28일 ‘2024년 탄소중립을 위한 콜드체인산업발전협의체 성과공유회’를 개최했다고 밝혔다.

콜드체인산업발전협의체(위원장 김민수 서울대 교수)는 지속가능한 콜드체인산업을 위한 정책적 현황과 개선방안을 논의하기 위해 산·학·연 콜드체인 관계자로 구성된 협의체다.

 

한국에너지공단이 주최하고 한국냉동공조산업협회가 주관한 이번 행사에는 콜드체인업계 관계자 30여명이 참석했으며 국내·외 콜드체인시장 동향과 콜드체인산업발전협의체 성과를 공유하는 자리로 마련됐다. 

강형일 에너지공단 효율기술실 실장은 인사말을 통해 “전 세계적으로 콜드체인의 중요성이 강조되고 있다”라며 “국내 쇼케이스, 콘덴싱유닛, 유닛쿨러 등 제품이 효율적인 관리제도 틀 안에서 효과적으로 보급되길 바란다”고 말했다. 이어 “에너지공단도 함께 참여해 체계적 관리와 확산에 힘쓰겠다”고 밝혔다.

김영성 한국환경공단 과장은 ‘국내·외 불소계 냉매규제 및 현황’에 대해 발표했다.

유럽은 2006년 HFCs(수소불화탄소)관리를 위한 통합법을 제정했다. 이후 2014년 키갈리개정서 이행을 위한 1차로 개정했으며 2024년 HFCs소비량 제로를 목표로 2차 개정을 시행했다. 2024년 개정된 F-gas통합법에 따르면 2030년까지 4,000만톤, 2050년까지 3억1,000만톤 감축을 목표로 한다. 2050년 이후부터는 HFCs소비량 제로가 목표다.

일본은 2015년 프레온류 전 단계 관리를 위해 ‘프레온류 배출억제법’을 제정했다. 일본은 제조·수입업자별 프레온류 사용 전망·목표에 따라 감축계획 보고 및 실행의무를 부여했다. 

또한 안전성, 경제성, 에너지 절약성능 등을 평가해 출하제품 GWP(지구온난화지수) 총량을 규제한다. 이와 함께 제품의 설치·폐기, 사용 중 냉매의 충전·회수·폐기 규정을 의무화하고 있다. 

미국은 2020년 HFCs 생산·소비의 단계적 감축을 위한 AIM Act법을 제정했다. 2036년까지 2011~2013년 평균소비량대비 HFCs 생산소비를 85% 감축하기 위해 제품·시스템별 GWP 및 적용시기 설정, 제조·수입·유통을 제한하고 있다. 또한 제품 제조·수입업자의 규제물질 및 라벨 부착여부를 보고하도록 하고 있다. 제품마다 QR보드 부착형태로 제품정보를 제공하며 미부착 시 GWP 한도 초과제품으로 간주한다. 

김 과장은 “우리나라는 오존층보호법에 따라 2024년부터 HFCs 수입·제조량을 동결하기 시작했다”라며 “2029년까지 10% 감축, 2045년까지 80% 감축 예정”이라고 말했다. 

국내 대기환경보전법에 따르면 냉동능력 20RT 이상 냉매사용기기의 냉매회수·처리를 의무적으로 해야 한다. 냉매 제조·수입업자는 제조·수입판매량을 신고해야하며 냉매회수업자는 냉매회수·처리 및 보고를 의무화하고 있다.

또한 전자제품 등 자원순환법은 폐전자제품·폐자동차에서 발생하는 냉매회수·처리를 의무화하고 있다.

산업부 자료에 따르면 우리나라 HFCs 소비량은 2만7,459톤으로 냉매 1만9,573톤(71.3%), 발포제 5,039톤(18.4%), 소화약제 2,031톤(7.4%), 용매 699톤(2.5%), 기타(에어로졸, 세정제 등) 117톤(0.4%) 순이다.

환경관리공단은 HFCs 감축 및 관리대책으로 냉매, 발포제, 소화약제 등 제품별 고GWP물질을 단계적으로 사용제한할 방침이다. 또한 냉매사용기기 관리범위를 확대, 누출관리·점검 등을 강화한다. 냉매 회수·재활용체계를 구축하며 품질기준을 마련할 방침이다. 

김 과장은 “기술·재정 지원으로 저GWP 친환경제품 인식을 위한 표시제도와 인센티브를 제공하며 저GWP 대체물질 및 핵심부품 개발 R&D 및 교체지원 사업을 추진할 계획”이라며 “관계부처·전문기관·산업계 협의체를 구성 운영 중이며 11월 중 정부대책을 발표할 예정”이라고 밝혔다.

임성용 기후변화행동연구소 이사는 ‘콜드체인산업분야 대체냉매 사용현황’에 대해 발표했다. 

2022년 말 ASHRAE standards 34에 등재된 냉매는 모두 210개로 이중 안전등급(Safety group)별로 보면 A1(119개), A2L (27개),  A2(19개), A3(26개) 등이 등재돼 있다.

탄화수소와 같이 가연성이 높은 냉매(Flammable refrigerant, A3) 또는 HFC-32와 같은 약가연성 냉매(Mild-flammable refrigerant, A2L)의 제품 적용과 관련해 국제적으로 다양한 안전기준들이 적용되고 있다. 

산업계에서는 RACHP시스템에 대한 국제 안전표준이 가연성 냉매의 취급과 관련해 지침서가 되고 있다.

국제전기기술위원회(IEC, InternationalElectronical Commission)의 냉동공기조화기관련 안전표준(Safetystandard)제정 및 개정에 따르면 상업용 냉장·냉동기기는 국제기준 IEC 60335-2-89에 따라 가연성냉매의 정의에 기존 A2, A3뿐만 아니라 약가연성(A2L)냉매를 추가했다. 또한  A3냉매 충전량 한계치를 150g에서 500g으로 확대했으며 A2L냉매 충전량을 1.2kg으로 하고 있다.

임 이사는 “우리나라는 상업용 냉장·냉동기기의 안전기준(KS C IEC 60335-2-89) 적용 냉매 중 가연성냉매 정의에 A2L냉매는 제외돼 있으며 A2와 A3냉매만 해당된다”라며 “가연성냉매(A2, A3)의 냉매충전량 한계치는 150g”이라고 말했다. 이어 “A2L group냉매(R32, R1234yf, 1234ze)의 사용은 아직 적용하고 있지 않으며 국제기준인 IEC 60335-2-89와 부합화가 필요하다”고 밝혔다.

식품냉장·냉동시스템에서 필요한 온도는 대략 두가지로 중온시스템(0~8°C)과 저온시스템(-25~-18°C)이다. 일반적으로 중온시스템에서 가장 많이 사용되는Low HFC는 HFC-134a이며 모든 온도수준에서는 R404A가 가장 많이 사용된다.

대용량시스템은 R744(CO₂), 소용량시스템은 R290(프로판)을 사용하는 기술이 적용되고 있다.

콘덴싱유닛은 개도국에서는 주로 HCFC-22가 사용되며 최근에는 HFC-134a 및 R404A가 사용되고 있다. 선진국에서 HCFC-22는 더 이상 사용되지 않으며 HFC-134a 및 R404A 사용이 급격히 감소하고 있다. 

김원욱 한국냉동공조인증센터의 책임연구원은 ‘냉동·냉장진열장(쇼케이스) 효율관리제도 개발현황’을 발표했다.

콜드체인 쇼케이스시장에서 가장 규모와 성장세가 큰 분야는 식음료부문이다. Marketsandmarkets의 조사에 따르면 쇼케이스시장에서 식음료분야는 2024년 1,913억3,290만달러로 추산되며 2029년에는 3,103억7,190만달러로 증가할 전망이다. 

또한 현재 가장 많이 쓰이는 냉매는 HFC·HFO냉매이지만 향후 가장 발전가능성이 큰 냉매는 R744(CO₂)로 나타났다.

산업통상자원부는 2023년 6월 식품매장의 냉장고 문달기 지원사업 범위를 확대한다고 밝혔다. 개방형 냉장고 문달기 시 전력사용량은 최대 64% 절감되며 전국 시행 시 연간 2,270GWh 절감된다.

한국전력은 전력산업기반기금 100억원과 한전 예산 58억원을 들여 2022년 7월부터 소상공인 등이 운영하는 식품매장이 개방형냉장고에 문을 새로 달 때 냉장고 문 면적 1㎡당 최대 34만9,000원을 지원하는 사업을 진행하고 있다.

김 책임연구원은 “연중무휴 운전되는 에너지다소비기기인 콜드체인시스템은 효율관리가 중요하며 국외에서는 에너지라벨, 최저효율기준 등 제도로 에너지효율을 관리 중”이라며 “반면 국내는 상업용 콜드체인시스템이 효율관리제도 품목에 반영돼 있지 않아 제품시험·인증기준없이 저가·저효율제품으로 시장이 형성돼 있다”고 말했다. 이어 “쇼케이스의 고효율 품목개발이 매우 절실하다”고 지적했다.

한국냉동공조인증센터는 쇼케이스 고시기준(안) 개발에 따라 KS B ISO 23953 냉동·냉장진열장에 대한 시험을 진행 중이며 (AHRI)SEC=24시간 소비전력량(kWh)/내용적(㎥)을 지표로 하고 있다.

일체·밀폐형 음료용 냉장진열대 문개폐 여부 비교시험, 일체·오픈형 고내온도별 비교시험, 일체·오픈형 쇼케이스 스크린개폐 여부 비교시험 등을 완료했으며 분리형·고내온도별 비교시험을 진행 중으로 11월 중 완료할 예정이다.

일체형쇼케이스를 환경온도 25℃, 상대습도(RH) 60% 환경에서 24시간 안정화 운전(조명On, 문닫힘)과 12시간 주간운전(조명On, 문개폐 기준: 시간당 10회, 1회 열림시간 15초) 및 12시간 야간운전(조명Off, 문닫힘)과 비교 결과 고내평균온도 6℃이며 개폐여부에 따른 소비전력량비는 약 평균 131%로 나타났다.

현재 콜드체인발전협의체에서는 쇼케이스 워킹그룹을 구성해 운영 중이다. 1차는 2023년 7월 △상업용 전기냉장고 현안사항 및 쇼케이스 적용범위, 비교시험 계획, 사용자 행태조사 문항검토 △제조사 협조요청(쇼케이스 모델수, 판매량 및 비교시험시료) 등을 진행했다. 2차는 2023년 9월 서면으로 △사용자 행태조사 결과, 비교시험 결과 등을 공유했으며 3차는 2023년 12월 △비교시험 결과 추가공유 △음료용 냉장진열대 규격 ISO 22044 소개 및 검토 등을 진행했다. 4차는 2024년 5월 △상업용 전기냉장고, 음료용 냉장진열대, 쇼케이스 3개 제품군 품목 진행방안 검토 △상업용 전기냉장고 기술규격 최신화 △쇼케이스 냉장·냉동 온도구분 검토 △파생모델 인정여부 검토 등을 진행했다.

김 책임연구원은 “향후 11월 초 기술기준안 내용검토를 위한 워킹그룹을 진행할 예정”이라며 “당초 일체형, 분리형, 냉장, 냉동으로만 분류해 시험했으나 수직, 수평 등 더 세분화된 분류의 필요성을 느꼈으며 추후 데이터가 더 쌓이면 품목개발과 함께 진행할 계획”이라고 밝혔다.

조정흠 한국냉동공조산업협회 선임연구원은 ‘콜드체인 설비(콘텐싱유닛, 유닛쿨러) 인증기준(안) 개발현황’에 대해 발표했다.

최근 개발도상국을 중심으로 건물의 면적이 빠르게 증가함에 따라 에너지소비량과 탄소배출량은 지속적으로 증가하고 있다. 2050년까지 탄소중립 시나리오를 달성하기 위해서는 건물부문 요소기술에서의 최소성능기준 및 에너지규정 등의 강력한 정책지원이 필요하다.

국토부의 ‘에너지절감형 물류시설 기술개발 기획연구’에 따르면 건물의 전력원 단위 검토 결과 상온창고는 69.08kWh, 냉동창고는 210.08kWh로 호텔 158.4kWh, 병원 194.3kWh보다 높았다.

국내 콜드체인설비 용도별 냉각온도 범위 및 사용냉매는 초저온(-60~-35℃)에서는 R22, R404A 등이, 저온(-45~-20℃)은 R404A, R410A 등이, 중온(-20~-5 ℃)은 R404A, R410A, R407C, R134a(GWP 1,340) 등, 고온(-5~10℃)은 R404A, R410A, R134a 등이 주로 쓰이고 있다.

글로벌 냉동·냉장설비시장 규모는 2015년 670억달러에서 2021년 1,177억달러로 연평균 12% 성장했으며 콘덴싱유닛 등 기타 상업용유닛은 75억달러(15.7%)를 차지했다. 

국내 냉동·냉장설비의 품목별 산업규모 중 콘덴싱유닛 및 유닛쿨러의 규모는 2023년 생산수량 기준 약 47.4%를 차지했다. 하지만 통계자료는 일부 제조사 자료가 미포함돼 실제 통계 추정치는 약 2배 이상 증가할 것으로 예상된다.

국내 정부 신성장 4.0 전략 추진계획에 따라 콜드체인시장이 확대되며 관련 냉장·냉동설비 이용이 더욱 증가할 것으로 예상되며 에너지다소비 설비로써 콜드체인 관련 설비 에너지효율을 관리할 필요성이 대두되고 있다. 

현재 미국, 일본, 유럽 등은 ICT 기술발전에 따른 로드맵 수립, 공급망 효율화, 표준화 및 플랫폼을 구축하고 있으며 콜드체인설비 제품의 표준화와 관련된 인증표준은 미국(AHRI), 일본(JRAIA), 유럽(EUROVENT)에서 수립하고 있다. 

콘덴싱유닛 인증기술기준에는 KS B 6333, AHRI 1250·AHRI 1251, EUROVENT(EN 13771-2) 등이 있으며 유닛쿨러는 KS B 6718, AHRI 420·AHRI 421, EUROVENT(EN 328) 등이 있다. 다양한 인증기준이 있지만 현재 생산되는 제품들과 사용범위가 다양해 △설비 적용범위 △정의 △종류·구조 △성능시험 조건 △시험방법 및 절차 등의 수립이 필요하다. 이와 함께 콜드체인 설비품목의 인증기술 기준이 필요한 상황이다.

조 선임연구원은 “콘덴싱유닛 및 유닛쿨러의 고효율인증기술기준안 수립 시 현재 국내 창고시설의 운전조건 등을 고려했을 때 KS 표준안은 성능시험 조건이 불일치해 적합하지 않다”라며 “국내 현장여건 및 제조사의 수출대응을 함께 고려했을 때 AHRI와 EN표준 내 제품 성능시험조건을 국내 고효율인증기준안 수립 시 적용하는 것을 검토해야 한다”고 밝혔다.

발표 후 김민수 서울대 교수는 맺음말을 통해 “현재 국내 콜드체인은 고효율설비·기기 등과 국내 현장에 맞는 표준시험방법, 효율등급 등이 필요하다”라며 “콜드체인 산업발전협의체는 국내 콜드체인을 선진화하기 위한 단체로 여러 기관이 모여 명료한 기준을 만들어가야 한다”고 말했다.

이어 “탄소중립은 굉장히 어려운 길이며 기간 또한 넉넉한 상황이 아니다”라며 “오늘 이 자리에서도 서로 토론을 통해 중요한 발전포인트들이 나왔으며 대기업뿐만 아니라 중소기업도 함께 콜드체인시장을 건강하게 이끌어야 한다”고 밝혔다.