냉동 공조산업은 냉동기, 냉동·냉장 응용제품류 및 공기조화기류를 제조 생산하는 분야로서 초기에는 인간을 대상으로 하는 생활공간의 생성 및 유지를 목적으로 사용됐다. 오늘날에는 기계, 전자, 전기, 화학, 섬유, 건축설비, 식품, 제약 등 전산업분야의 응용기기로서 생산공정에 필수적으로 활용되는 산업용 목적에도 사용되고 있다.

김정은 기자 kje@

최근 세계 각국은 기후변화대책 및 환경문제에 대응하기 위해 건물에너지효율 증진을 위한 일환으로 보다 효율 높은 냉동 공조기기의 보급 활성화에 박차를 가하고 있다. 특히 유럽을 중심으로 Ecodesign을 비롯한 EuP 등의 강제성 에너지효율 정책을 강화하면서 보다 효율이 높은 냉동 공조기기 개발이 관련 기관들에게는 절실한 과제가 됐다.

냉동 공조 설비의 에너지 효율 분석 솔루션 도입
더하임엔지니어링의 행보가 화제다. 일반적으로 냉동공조 설비의 성능은 출하 직전 이루어지는 성능검사 결과가 기반이 되지만, 실제 현장에서 같은 성능을 내는지 확인할 수 있는 방법은 없었다. 이에 더하임엔지니어링은 ‘냉동 공조 설비 에너지 절감 솔루션’을 선보여 반향을 일으키고 있다.

▲ 박상진 대표

박상진 더하임엔지니어링 대표는 “지금까지 열량계를 써서 입구와 출구의 온도차를 확인하는 방식으로 냉동공조의 성능을 확인했고 지금도 대부분 똑같은 방식을 사용하고 있다”며 “그러나 실제로 확인하면 오차가 많이 발생하는데 현장에서는 그냥 넘어가는 분위기였다”고 말한다. 냉동공조 성능분석 계측시스템의 세계적인 선두주자이자 스웨덴에 본사를 둔 ClimaCheck의 국내 대리점이인 더하임엔지니어링은 이러한 문제를 해결하고자 국내에서는 유일하게 ClimaCheck 방식을 적용하여 운전 중의 냉동, 냉장 시스템의 성능을 경제적인 방법으로 측정하는데 성공했다. 지난 1986년 스웨덴의 Climacheck사가 특허를 취득한 Climacheck 방식은 현재 20여 개국에서 수천의 시스템이 제조업체, 대학, 시험연구소 및 냉동기술자에 의해 사용되고 있는 기술로, 현재 수백여 곳의 계약자 및 컨설턴트들이 이 새로운 방식의 이점을 누리고 있다. 또한 수십여 개의 세계적인 히트펌프, 에어컨 및 냉각시스템 제조업체들이 ClimaCheck를 사용하여 그들의 제품에 대하여 측정하고 성능을 문서화하고 있다. Climacheck성능 분석기는 ACR New Journal사로부터 2009년에 ‘Refrigeration Product of the Year’상을 수상했고, 2011년 Climacheck는 World Wildlife Fund사로부터 지구온난화를 지키는 잠재적 능력에 대하여 ‘Climate Solver’ 제품으로 선정된 바 있다. 더하임엔지니어링이 선보인 에너지 절감 솔루션은 1980년대 해외에서 처음 나온 기술을 발전시킨 것으로, 이전까지 우리나라는 냉동 공조 기기의 에너지효율보다 차고 더운 바람을 낼 수 있는지 여부를 따지는 게 일반적이었다. 이에 전기 설계 계통에서 30여 년 간을 몸담은 박상진 대표는 자연스럽게 에너지에 대해 관심을 갖게 되었고 해외의 분석 솔루션을 도입하고자 총력을 기울여 왔다. 박상진 대표는 “Climacheck 방법은 전적으로 냉각시스템의 열역학 데이터와 에너지 법칙을 기본으로 한다”면서 “시스템 또는 부품의 데이터와는 별도의 독립적인 방법으로 성능을 문서화하므로 공정한 방법의 성능 분석 도구가 될 것”이라고 자신했다.

온실가스 배출 감소로 지구온난화에 기여
최근 주목을 받고 있는 ClimaCheck online은 냉동공조시스템 계측을 클라우드를 이용해 온라인에서 편리하게 사용할 수 있는 시스템으로, IoT를 기반으로 칠러 및 냉동공조시스템의 운전데이터를 포함해 성능과 효율, 설비진동 및 윤활유 상태를 클라우드를 통해 실시간으로 원격모니터링 및 진단할 수 있는 시스템이다. 에너지사용량은 일 및 시간단위로 전력사용량을 표시하며 에너지사용의 특징과 각 주위온도에 대한 전력사용량을 데이터화해 제공하는데, 이를 바탕으로 통해 기본전력 사용량과 최적화 이후 전력사용량을 표시해 에너지절감 여부를 확인할 수 있다. 또한 전력사용량 역시 설정변수를 통해 설정 전력량 이상의 경우 경보를 발송하도록 조치할 수도 있다. 현재 전 세계에 수천 개의 냉동공조시스템에 설치돼 최적화 운전 및 이에 따른 온실가스 배출을 감소시켜 지구온난화에 기여하고 있으며, 전 세계 수천 개의 기업에서 ClimaCheck online 시스템을 활용, 최적화 운전을 수행해 에너지를 절감해 지난 2018년 ASHRAE 기술상을 수상했다.

현재 더하임엔지니어링에서는 성능과 효율저하, 냉매누설, 설비상태 이상 예상 시 사전에 이메일이나 SMS로 경고신호를 전송하는 사전예측정비를 제공하고 있어 냉동공조설비를 연중 최대효율로 운전할 수 있게 지원하며 시스템 최적화를 통한 에너지 및 비용절감을 실현할 수 있다. 박상진 대표는 “Climacheck로 유지·보수비용 감소 와 설비 수명 연장은 물론 중요한 설비의 약점에 대한 정보를 제공하여 에너지 소비를 설비에 따라 최대 1/3 까지 줄인 경우가 있다. 전 세계 에너지의 1/5이 냉각용으로 사용되는 것으로 보아 이 에너지의 감소가 직접적으로 지구 CO2방출을 감축할 수 있다”고 강조했다. 이어 “냉동공조 성능 분석은 낙후된 부분으로 설치한 후 반응들은 모두 좋았다”며 “앞으로도 에너지 절감 솔루션을 적극 홍보해 많은 기업들이 에너지를 절감할 수 있도록 노력하겠다”고 포부를 밝혔다. NM

▲ ClimaCheck 고정식                                                       ClimaCheck 이동식