[기획]기후변화 부추기는 냉매로부터 지구를 지켜라
[기획]기후변화 부추기는 냉매로부터 지구를 지켜라
  • 김나영 기자
  • 승인 2019.06.24
  • 댓글 0
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오운알투텍, 교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공식 개최
냉매 수입의존도·가격↓, 획기적 시스템 개발 ‘주목’
폐냉매 이력제 실시…이력관리로 재생냉매 품질↑

[투데이에너지 김나영 기자] 에어컨, 냉장고, 자동차에어컨 등 우리는 냉매를 일상적으로 흔하게 접하고 있다. 그러나 냉매가 이산화탄소보다 2,000배 이상의 온실가스라는 진실은 잘 알려져 있지 않다. 오운알투텍(대표 황병봉)은 이러한 냉매의 위험성에 대해 주목하고 이를 해결하기 위한 기반마련에 나섰다. 오운알투텍은 폐차의 에어컨에서 공기 중으로 누출되는 냉매를 포집, 재생산하는 기술을 개발하고 정부로부터 폐차의 냉매를 회수하는 작업을 의무화까지 이끌어 낸 바 있다. 이러한 가운데 20196월 교차오염냉매 고순도 분리정제설비를 준공하기에 이르렀다. 폐냉매를 회수해야하는 당위성에 대해 황병봉 대표에게 들어봤다. /편집자주

오운알투텍이 국책과제를 통해 개발한 교차오염냉매 고순도 분리정제설비.
오운알투텍이 Non CO2 온실가스 저감 기술개발 사업을 통해 개발한 교차오염냉매 고순도 분리정제설비.

오운알투텍은 지난 18일 포항 본사에서 교차오염냉매 고순도 분리정제설비준공식을 개최했다. 해당 설비는 교차오염된 즉 혼합냉매일 경우 냉매마다 물질적 특성이 모두 다르기 때문에 끓는점 차이(boiling point)를 이용해 분리해서 특성에 따라 분리가 되도록 한 것이다.

황병봉 대표는 오염냉매가 걸러지지 않으면 설비를 거치더라도 끝까지 오염냉매가 배출되게 된다라며 설비 내에서 냉매가 혼합이 되더라도 각각 분리해 저장될 수 있어야만 이를 재생냉매로 사용할 수 있다고 강조했다. 이는 오운알투텍이 냉매에 대해 주목하는 이유이자 교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공이 갖는 의미다.

교차오염냉매 고순도 분리정제설비 개발

이번에 준공한 정제설비는 분별증류(Distillation)기술을 접목해 교차오염 및 혼합냉매를 순도 99.5% 이상으로 각각 분리하는 플랜트설비다. 이는 그동안 오운알투텍이 개발 및 상용화한 회분식(Batch Type) 분별증류 플랜트를 바탕으로 연속식(Continuous Type) 분별증류기술을 새롭게 적용시킨 플랜트다.

황 대표는 기존 회분식플랜트(1.5ton/day)는 제비기에 있는 Feed의 조성이 조업 시간에 따라 변하고 원료 투입과 회수 및 장비청소를 위한 시간이 많이 소요되고 처리 규모가 한정돼 대량의 혼합냉매를 효과적으로 분리 및 정제하는데 한계가 있다라며 물론 회분식의 장점은 Feed(유입물질)가 불규칙해도 운전시간이 충분하다면 증류 정제할 수 있다는 점과 연속식 증류하기 위해서는 회분식설비가 있어야 연속식 플랜트의 시행착오를 많이 줄일 수 있다는 점이라고 설명했다.

다만 황 대표는 연속식플랜트(5ton/day)Feed를 연속적으로 처리할 수 있고 분리 및 정제공정의 조건을 안정적으로 유지시킬 수 있어 냉매 손실량을 최소화하고 회수를 극대화 할 수 있는 장점이 있다라며 새롭게 개발·제작한 연속식플랜트와는 달리 회분식플랜트는 Feed 교체 투입 시 오염될 가능성이 있으며 공정 품질 불안정 요소로 인한 샘플링 및 시료분석은 분석결과의 불확실도가 높다고 전했다.

기존 샘플링 기법보다 분석기술 비용이 저렴하고 신뢰성이 높으며 시간지연이 거의 없는 온도 측정법을 사용해 냉매분석 정확도를 높이고 제어함으로서 상품 품질의 안전성을 확보했다는 것이다.

또한 황 대표는 연속식플랜트 기둥(Column) 높이는 21m로서 기존 회분식플랜트 기둥 높이보다 2배 높게 설계 및 제작을 함으로써 이론단수를 12단에서 49단까지 증가시켜 분리효율을 극대화했다라며 분별증류칼럼의 설계의 중요한 요소인 Internal packing을 한발매스테크와 함께 국산화하는데 성공했다고 말했다.

이어 황 대표는 회분식에서는 고가의 미국산 Canon사의 랜덤패킹을 사용했으나 분리효율과 작업성 및 경제성이 높은 패킹핵심기술을 확보했다라며 교차오염냉매의 연속식 분리정제플랜트는 미국 오하오주의 A-gas에서 보유 중으로 칼럼의 높이가 60미터 규모라고 설명했다.

오운알투텍은 영남대학교와 공동으로 실시한 이번 기술개발을 통해 세계적인 경쟁력을 확보했다고 자부했다. 특히 황 대표는 이번 준공된 혼합냉매분리플랜트기술과 오운알투텍에서 개발한 다양한 냉매회수장비를 국내 및 국외에 판매를 준비하고 있다라며 남부발전의 지원사업으로 일회용용기 잔여 냉매와 관련된 탄소배출권 방법론을 사업화해 사업다각화를 위해 노력 중이다고 전했다.

황 대표는 또한 분별증류기술로는 분리가 되지 않는 Azeotrope 특성을 띄는 혼합냉매를 분리가능케 하는 하이드레이트 기술개발을 시작했으며 Lab scale실험을 통해 R-134a R-1234yf 분리기술 가능성 검증을 완료했다라며 국내뿐만 아니라 국외에서도 플랜트 기술 및 장비 수출과 더불어 Refrigerant Banking & Flushing사업을 준비 중이며 베트남, 일본, 미국, 영국 등 세계 각국의 관련 회사들과 논의 중이다고 덧붙였다.

오운알투텍은 오는 9월 국내 컨설팅전문업체인 ()에코아이와 CDM사업 협의를 추진하고 있다.

황 대표는 냉매 분리·정제·재생기술과 더불어 중장기적으로 아크-플라즈마를 이용한 폐냉매 파괴 기술 개발까지 염두하고 있으며 냉매 회수-정제·재생-파괴폐냉매를 Non-Stop 처리해 국가산업에 기여하려고 한다고 포부를 밝혔다.

오운알투텍의 폐냉매 품질 및 무게 측정기.
오운알투텍의 일회용 냉매용기 내 잔여냉매 회수 및 계량 시스템.

폐냉매 재활용, 수입 의존도 낮춘다

폐냉매의 활용이 확대되면 수입에만 의존해 오던 공급물량을 일부 완화시킬 수 있을 것이라는 예측도 나왔다. 또한 어떠한 제재도 없이 공기 중으로 버려져왔던 냉매를 재활용함으로써 국가 온실가스 감축도 견인할 수 있다는 것이다. 또한 재생냉매는 수입부과금이 부가되지 않으며 수입단가보다 폐냉매의 단가가 낮다는 점에서 수요자 입장에서도 반가운 소식이다. 냉매가격은 냉매종류마다 상이하지만 정제·재생냉매가격은 대부분 새냉매가격의 70~80%정도이기 때문.

황 대표는 오운알투텍은 정제·재생냉매의 품질을 엄격하게 관리해 새냉매 품질과 비등할 수준이라고 자부할 수 있다라며 폐냉매는 입고와 동시에 오일, 수분, 산분, 불응축가스, 기타 파티클 등이 여러 공정을 통해 제거되며 GC 분석(순도), 불응축가스분석, 수분 및 산분 함량 분석, 증발 잔분 분석을 통해 KSI3004 재생냉매 규격을 만족한 정제·재생 냉매들만 출하시키고 있다고 전했다.

황 대표는 환경은 큰 틀에서 폐기물관리법 안에서 산업사회의 규모의 성장과 다양성 등으로 전기전자제품 및 자동차의 자원순환에 관한 법률과 대기환경보전법등이 법률 해석적 불일치한 부분이 있으나 환경을 지키려고 하는 기본적인 법제정의 취지를 생각하면 불일치의 문제는 순서적으로 해결이 된다고 생각한다라며 예를 들면 폐기물관리법상의 수거운반의 포괄적인 내용이 특별한 물질특성을 지니고 있는 고압가스에 적용하면 불일치하지만 절차적 개선 필요성으로 환경을 오염시켜 놓고 절차적 불일치를 하지 않았다는 것은 잘못됐다고 지적했다.

또한 황 대표는 온실가스의 환경적 처리를 위해서 개선을 필요로 하는 과정으로 생각하고 선 처리 후 개선이라고 이해를 하고 있다라며 전문가들 마다 견해가 있기는 하지만 불화화합물(F-gas)법으로 통합이 필요하고 법률은 이해관계자와 함께 만드는 것으로 환경사업의 확장성과 유연성이 있는 환경적기업의 기본자세라고 생각한다고 경영방침도 전했다.

황병봉 오운알투텍 대표(좌 5번째)가 교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공식에서 관계자들과 테이프커팅을 하고 있다.
황병봉 오운알투텍 대표(좌 5번째)가 교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공식에서 관계자들과 테이프커팅을 하고 있다.

폐냉매 활용 활성화 저해요소는

냉매의 재생산업에서 중요한 절차 중 하나가 분석기능이다. 따라서 오운알투텍은 회수되는 냉매용기에 이력제를 도입했다. 바코드를 인식시키면 휴대용 측정기에서 측정된 회수냉매에 대한 정보가 데이터화돼 오운알투텍으로 보내진다. 데이터는 회수과정에서 손실될 수 있는 냉매량을 비롯해 냉매의 종류, 폐냉매 회수와 관련한 모든 정보가 수집된다. 특히 지역 내 회수 후 이송과정에서 발생할 수 있는 냉매용기 혼입을 예방했다. 바코드에 입력된 데이터는 용기의 혼입으로 출고와 입고의 측정량이 달라 발생한 오류를 최소화할 수 있다는 것이다.

황 대표는 회수냉매의 품질을 현장에서 확인하는 것은 배출자와 회수자가 어느 정도의 품질인지를 명확히 하기 위한 것이라며 혹여 보내진 데이터의 조작에 대한 우려가 있을 수 있겠지만 바코드로 전송된 데이터는 임의로 수정할 수 없도록 설계돼 있다고 말했다.

이어 황 대표는 냉매는 공급자과정에서 사용자과정 및 회수자·폐기과정에서 교차오염에 노출돼 있다라며 용기의 관리에서 시작해 회수장비의 사용에 대한 운전절차보다는 품질에 관련된 소모성 부품의 교체 부주의에 따른 오염 등 폐기처리할 수 있는 폐냉매의 종류 및 정도를 알 수 있어야 교차오염냉매 도착 전 폐기물처리비용도 협의 할 수 있는 만큼 이력제는 더욱 중요한 부분이다고 전했다.

아울러 황 대표는 재생산업 시작 5년 전에서 국내에서 냉매의 품질확인을 할 수 있는 기관이 한국표준과학연구원 밖에 없었다라며 대기업제조사에서도 냉매의 분석기능은 현실적 어려움이 많았는데 온실가스 냉매 재생산업에서는 품질분석 및 기록은 기본적인 인프라고 누구에게나 공개할 수 있어야 한다고 보고 이를 보급하는데 주력하고 있다고 강조했다.

재생냉매의 품질이 산업성장의 기본이며 에너지효율절감의 기본이기 때문에 분석기술 및 노하우 만큼은 공개하고 공유해야 재생산업을 견인할 수 있을 것이라는 게 황 대표의 지론이다.

오운알투텍의 이동형 폐냉매회수 설비.
오운알투텍의 소용량 폐냉매회수 장비.

폐냉매시장 견인하는 오운알투텍

오운알투텍은 지난 2009년 폐자동차 냉매회수 전용장비 제작 및 공급을 시작으로 20133월 법인을 설립하고 현재까지 폐냉매 정제재생 처리사업을 하고 있다. 특히 환경부의 글로벌탑 환경기술개발사업 Non-CO2 온실가스 저감기술 개발사업단의 폐냉매처리 연구과제 PHASE-1, 산업통산자원부 등 다수의 연구과제를 수행·완료했다. 또한 폐냉매 회수 및 정제재생 장비, 교차오염 및 혼합냉매 고순도 분리정제설비 등 폐냉매 처리 관련 설비 기술 개발 및 상용화를 완료했다. 특히 교차오염 및 혼합냉매 고순도 분리정제설비 및 관련 기술은 아시아에서 당사가 유일하게 보유 중이며 관련 지적재산권 등록도 이미 마친바 있다.

연관사업으로는 폐냉매 회수·재처리, 정제플랜트·회수장비 제작, 재생냉매 판매·매입, 일회용용기 관련 탄소배출권사업 등이 있다.

오운알투텍은 우수한 연구기술력을 바탕으로 녹색기술인증 획득, 제11회 디지털이노베이션 대상 및 각각 두 번의 환경부장관표창, 환경산업기술원장상을 수상한 바 있다.

황 대표는 폐냉매 정제 및 재생 국내시장에서 가장 우수한 기술력 및 인프라를 구축하고 있다라며 향후에는 국내뿐만 아니라 국외에서도 폐냉매 정제, 재생 기술을 선도하는 기업이 될 것이라고 전했다.

교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공식에 참석한 관계자들이 기념촬영을 하고 있다.
교차오염냉매 고순도 분리정제설비 준공식에 참석한 관계자들이 기념촬영을 하고 있다.

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