정제필 청운시스템 이사는 ‘대규모 물류센터 자연냉매 냉동기 설계사례’를 주제로 인천국제공항 화물터미널에서 운영되는 물류센터 설계사례를 공유했다. A프로젝트라고 명명되 진행된 해당 물류센터는 3,456㎡(약 1,000평)규모로 의약품품질관리기준(GMP) 콜드체인 전용시설이다. 의약품 및 신선식품 등 신성장 화물을 보관하는 용도이며 △냉장 5℃ 약 2,314㎡(700평) △냉동 –25℃ 약 264㎡(80평) △작업장 20℃ 약 562㎡(170평) 등으로 구성돼 있다. 해당센터를 운영하는 외국인 투자회사는 2020년 연간 14만톤 화물 및 우편물을 처리하는 물류센터를 운영하고 있으며 식품·중장비 및 특수화물 등 다양한 화물을 보관·운송하는 서비스를 제공하고 있다.
정 이사는 “설계를 위해 주요하게 고려된 사항은 지속가능한 친환경공항에 부합하는 시스템이었으며 총 에너지 사용량을 줄여 물류창고 운영비용을 절감했다”라며 “정부의 온실가스 감축목표에 적극대응하기 위해 F-Gas를 배제해 온실가스 배출량을 감소시켰으며 냉동설비 백업(Back-up)시스템을 적용했다”고 밝혔다. 물류센터를 10년 운영했을 때 기존 F-Gas시스템 온실가스배출량보다 CO₂시스템의 온실가스 배출량이 약 2,000만톤 적을 것으로 예상된다.
CO₂시스템 연간 소비전력 30% 절감
CO₂냉매 사용을 위해 적용된 CO₂초임계시스템 장비를 살펴보면 중요시스템 중 하나인 부스터(Booster)시스템은 SCM Frigo 제품으로 중온(MT)냉동능력은 175kw, 저온(LT)냉동능력은 25kw에 달한다. 고압부와 저압부의 설계압력은 각각 130bar, 80bar다. 유니트쿨러는 저온창고 내부온도를 유지하기 위한 제품으로 고성능 팬과 풍량 도달거리가 확보된 독일의 Thermofin 제품이며 최고 운전압력은 90bar다. A프로젝트 CO₂초임계시스템은 외기온도가 26℃보다 높을 때는 초임계상태로, 26℃보다 낮을 때는 아임계상태로 동작해 성능계수가 50에서 80% 상승한다. 이와 함께 가스누출감지기와 모니터링장비 등이 장착됐다.
F-Gas와 CO₂의 시스템을 비교하면 각각 장단점을 가지고 있다. F-Gas시스템의 장점은 저렴한 △초기 투자비 △유니트쿨러와 콘덴싱유닛의 1:1 연결로 고장 리스크 최소화 등이다. 단점으로는 △높은 운전비용 △냉동기 수량이 많아 유지관리의 어려우며 넓은 설치면적 필요 △환경규제 영향으로 추후 냉매수급 어려움 등이 있다.
정 이사는 “F-Gas시스템과 비교해 CO₂시스템의 경제성을 분석해보면 CO₂시스템은 외국산제품을 도입해야 하는만큼 설치공사비가 F-Gas시스템에 비해 3배 이상 증가한다”라며 “하지만 연간 소비전력사용량을 비교하면 CO₂시스템이 F-Gas시스템에 비해 약 30% 절감되는 것을 확인할 수 있으며 약 1.653㎡(5,000평) 이상 물류창고 설계 시 투자비 회수는 3년정도 소요될 것”이라고 설명했다.
이어 “CO₂시스템은 초기에 높은 비용이 걸림돌이지만 기술발전과 대량생산으로 인해 장비가격이 점차 하락하며 경제성이 향상되고 있다”라며 “CO₂시스템은 향후 상업용 냉동·냉장설비와 히트펌프 및 수송 냉동분야 등 폭넓게 많은 분야로 점점 확대될 전망”이라고 강조했다.
