[공학저널 김하늬 기자] 전 세계는 탄소중립 실현을 위한 온실가스 저감 기술 개발에 힘을 쏟고 있다. 이를 위해 최근 신재생 열원을 적극적으로 활용하고 있으며, 특히 그중에서도 저온 미활용 열원을 이용한 하이브리드 흡착식 냉동기술 개발에 대한 관심이 높아지는 추세다.
흡착식 냉동기는 미활용 열원이나 집단에너지 보급 지역의 지역냉방 온수 등을 활용해 하절기 잉여열 또는 전력피크 문제를 해소하고, 지구온난화와 대기오염을 일으키는 환경오염 물질의 저감에 이바지하는 기술로 손꼽히고 있다.
하지만 아직까지 95℃ 이하 열원의 사용은 기술적 한계를 가지고 있어 70℃ 이하 산업공정용 폐열, 연료전지 폐열, 태양열 온수 등 저온 열원들이 급탕용을 제외하고는 활용처가 없어 대부분 폐기되고 있는 실정이다. 이를 활용하기 위해 국내에서도 70℃ 이하 미활용 저온 열원 활용이 가능한 흡착식 냉동기가 개발됐지만, 비싼 단가에 비해 시스템효율이 낮고 기기 체적 문제 등으로 인해 냉방시장 활성화에는 일부 한계점을 가지고 있는 상황이다.
현재 70℃ 수준의 저온 열원 국내 냉방 활용 기술은 기초연구 단계에, Low GWP 냉매이용 국내 기술 또한 연구개발 단계에 머물러 있어 글로벌 기술격차는 더욱 심화 될 전망에 따라 관련 기술 개발을 통해 글로벌 경쟁력을 갖추기 위한 노력이 이어지고 있다.
이에 최근 70℃ 이하 미활용 열원 이용을 위한 하이브리드 흡착식 냉방 기술을 바탕으로 NET 인증을 획득한 국내 중소기업이 이목을 끌고 있다. 바로 삼중테크㈜가 그 주인공이다.
이 기술은 기존의 한계를 넘어 70°C 이하 미활용 저온 열원을 활용하기 위해 흡착식 및 전기 압축식 시스템을 결합한 하이브리드 냉동시스템을 구축한 것이 특징이다. 저부하 시 흡착식이 단독으로 구동되고, 고부하 시 흡착·압축식이 동시에 구동될 수 있도록 해 저온 열원으로도 구동이 가능하고, 용량 분배를 최적화해 크기 절감은 물론 정밀 제어와 Low GWP 냉매 이용까지 가능케 했다.
무엇보다 눈여겨 볼 점은 압축기 외 흡착탑 및 구성품을 모두 국산 기술로 적용했으며, 전체 시스템을 자체 제작했다는 점이다.
특히 생산성 최대, 불량률 최소의 흡수식 냉동기 전용 생산라인을 구축하고, 대형 냉동기 성능시험 설비, 원격 제어반, 소형 성능시험 설비 등을 차례로 구축해 핵심부품 생산·수급이 용이해지면서 양산 안정화와 가격 경쟁력까지 확보했다.
이러한 기술을 개발한 삼중테크는 지난 1999년 삼성중공업에서 분사해 설립된 이후 국내 냉동 공조, 설비·플랜트 시장을 개척해 왔으며, 최근 한국기계연구원과 주관 ‘다중분산 발전기반 옥상온실형 스마트 그린빌딩 융복합시스템 개발 및 실증’ 과제에서 도시가스 기반의 다중 열병합 발전시스템에서 필연적으로 발생하는 배온수 및 배가스를 전량 직접 열원으로 이용해 새로운 냉열을 생산하는 하이브리드 흡수식 냉방기술 개발에 박차를 가하고 있다.
삼중테크 공조기술팀 우성민 팀장(사진)은 “삼중테크가 개발한 흡착·압축식 냉방기술의 고도화를 통해 향후 상용화를 목표로 하고 있다”며 “경제성과 기술적 차별성을 강화해 시장에 진출한다면 관련 국내 산업의 기술협력 강화를 바탕으로 시장의 성장에 삼중테크가 일조할 것으로 보이며, 열 구동 냉동기 수요가 증가하고 있는 해외시장으로의 수출 효과도 기대를 모으고 있다”고 전했다.
그는 이어 “태양열, 연료전지 등의 신재생에너지 연계로 신재생에너지 산업의 보급 확대에 기여하고, 폐열이 발생하는 플랜트 부문에서도 태양열, 연료전지 등 다양한 스펙이 요구되는 현장에 맞춤형 엔지니어링을 제공할 수 있을 것”이라며 “산업을 넘어 국가적인 에너지시스템 효율 증가를 위해 기술 개발을 지속해 나갈 예정”이라고 덧붙였다.
