[시평]기술혁신 통한 초고효율 냉방기의 Global Cooling Prize
[시평]기술혁신 통한 초고효율 냉방기의 Global Cooling Prize
  • 투데이에너지
  • 승인 2019.07.21
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▲ 최준영
한국산업기술시험원
수석연구원

[투데이에너지]지난해 한반도는 유래없는 폭서로 1994년 이후 최고 기온을 기록했으며 이에 따른 에어컨 냉방기 판매가 전국적으로 약 260만대 이상으로 최고를 기록했다.

지구온난화의 현상은 전세계적으로 이미 경험을 하고 있으며 올해 유럽의 일부지역은 45˚C 이상의 살인적인 더위를 보이고 있다. 이러한 현상으로 전세계적으로 냉방기의 수요는 급격하게 증가할 것으로 보인다.

전세계적으로 현재 12억개가 넘는 가정용 냉방기(룸 에어컨)이 가동되고 있다. 2050년까지 지금과 같은 추세로 증가한다고 하면 적어도 45억개 이상 증가 할 것으로 추산된다.

특히 개발도상국은 특히 같은 기간에 5배의 수요 증가가 예상되며 냉방기에 대한 수요 증가는 이미 한계에 처한 전력망에 막대한 부담을 안길 것이다. 또한 냉방기에 사용되는 냉매가 대기에 미치는 영향과 에너지소비에 따른 영향이 기후변화에 가장 큰 위험 중 하나가 될 것이다.

일반적인 시나리오에 따르면 가정용 냉방기는 2100년까지 지구온난화를 0.5˚C 이상 증가시킬 수 있다. 2050년까지 이산화탄소 배출량(CO₂e)을 132GT까지 누적해 추가할 수 있다. 이는 지구온난화를 산업혁명 이전의 수준보다 2˚C 이하로 유지하겠다는 파리협정(COP21)을 극도로 어렵게 만들 수 있는 것이다.

전세계적으로 냉동공조산업은 시장 선호도에 크게 의존해 왔으며 이는 생산비용절감과 판매량 증가에 초점을 맞추고 있었다. 가장 진보된 기술을 적용한 상용화된 가정용 냉방기조차도 최대이론효율의 14%만 달성됐다.

일반적으로 사용가능한 냉방기는 최대이론효율의 6~8%에서만 작동한다. 이것은 LED나 태양광발전과 같은 기술이 최대이론효율의 89% 및 53%의 효율을 달성한 것과는 상당히 대조적인 것이다. 이에 기술혁신을 통해서만 냉방기 요구 증가로 인한 미래의 기후 위협을 해결할 수 있다.

이러한 상황에서 최근 인도 과학기술부(The ministry of Science and Technology Government of India), 미국의 Rocky Mountain Institute, Mission Innovation 등이 중심이 돼 글로벌 냉방기상(Global Cooling Prize)을 신설했다.

상은 새로운 획기적인 기술을 적용한 가정용 냉방기에 대해 수여하는 상으로 목표는 획기적 기술혁신을 통해 초고효율을 달성한 기술·제품을 보급화해 가정용 냉방기 수요 증가로 인한 심각한 기후변화를 기술혁신의 힘으로 극복하면서 사람들의 삶을 향상시키고자 하는 것이다.

비효율적인 냉방기는 개발도상국의 전력망 인프라 및 소비자에게 상당한 부담을 안겨줄 것이며 혁신을 통한 새로운 기술은 사람들의 건강, 생산성 및 복지를 향상시키는 한편 급격한 기후변화를 피할 수 있다.

이번 경쟁에 지원하기 위해서는 △현 기준 제품보다 적어도 5배 이상 기후에 영향을 덜 미치는 냉매와 에너지사용 △소비자에 대한 설치비용은 10만단위로 제조될 때 기준 제품보다 2배 이하 △1년 동안 평균 하루에 14리터의 물을 소비하지 않아야 하며 일일 최대 28리터 미만 △화석연료 기반의 전력 또는 열원으로부터 온실가스 배출을 제로 △냉매는 ODP가 제로, IEC 60335-2-40 또는 ISO 5149 만족하는 Class A 냉매 △엔지니어링 솔루션이 필요하지 않고 기존 주택에서 사용 가능 △과도하게 높은 탄소 또는 희토류 물질의 사용은 최소화 △표준 실외조건에서 1.5TR(5.3kW) 냉각 부하를 충족시키고 시험 조건은 27°C(DB) 및 60% RH 실내 조건을 유지·설계 등과 같은 요구 조건을 반드시 만족해야 한다.

현재 이번 경쟁은 진행 중이며 최종 수상은 2020년 11월 또는 12월 발표 될 예정이다. 지난 6월30일까지 본 상에 신청한 팀은 전세계에서 약 430개 팀으로 조사됐지만 아직 국내에서 경쟁에 참여한 팀은 확인되지 않으나 국내에도 유수의 좋은 냉방기술이 존재해 충분한 경쟁이 될 듯하다.

우리의 행성은 점점 뜨거워지고 있다. 이미 세계 인구의 30%가 잠재적으로 위험한 열환경에 노출돼 있으며 2100년까지 3/4까지 위험에 처할 수 있다고 한다.

저렴하면서도 획기적인 냉방기술은 생산성 증가, 건강한 삶 및 빠른 경제발전을 가능하게 하며 기후변화에도 매우 필요한 기술이다.

이러한 환경에 국내의 획기적 냉방기술이 본 경쟁에서 좋은 성과를 내 세계적인 기술로 인정받았으면 하는 개인적 생각이다.


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