[투데이에너지 강은철 기자] 최근 보일러 및 공조업계 최대 이슈 중 하나가 바로 한전에서 심야전기보일러 대체하는 ‘축열식 심야히트펌프보일러’다. LG전자, 삼성전자, 캐리어에어컨 등 공조전문 대기업을 비롯해 경동나비엔, 귀뚜라미, 대성히트펌프 등 보일러기반의 중견기업들이 심야히트펌프보일러시장에 포진하고 있다.

 워낙 쟁쟁한 기업들이 포진하고 있어 새로운 기업이 경쟁에 뛰어들기에는 부담스러운 시장이지만 김해의 한 중소기업이 최고의 COP를 획득한 심야히트펌프보일러를 개발하고 도전장을 던졌다.

바로 지난 2004년 10월 냉장고, 냉동공조기기 부품 및 설비제작 전문기업으로 설립된 MTS(대표 곽상기)로 부품 전문기업에서 완제품 히트펌프 전문기업으로 도약을 준비하고 있다.

▲ MTS의 주력제품인 Accumulator

□ 냉동공조 주요부품 CE획득, 기술력 인정

▲ Oil Separator
MTS는 지난 2004년 10월 급변하는 냉동공조산업의 환경속에서 냉동공조기기의 필수기능 부품인 Accumulator, Distributor, Strainer, Drier 및 Suction Pipe 등 다양한 부품을 개발해 국내 주요 가전사 및 냉동공조 설비업계에 꾸준히 공급하고 있다. 항상 최고의 품질과 가격, 정확한 납기로 고객만족을 실현하고 있으며 연건평 2,000평 규모의 공장에 50명의 직원이 근무하고 있다.

특히 우수한 연구인력과 적극적인 기술개발로 스틸 및 알루미늄 Accumulator를 개발해 우수한 품질로 국내는 물론 유럽, 동남아시아 등으로 수출하고 있다. 특히 지난 2월 유럽안전규격인 CE인증을 획득하며 기술력을 다시 한번 인정받았다.

대표적인 부품인 ‘Accumulator’는 증발기와 압축기간 흡입가스 배관에 설치해 흡입가스 중 냉매액과 가스를 분리해 냉매액이 압축기에 유입되지 않도록 하는 용기다. 응축기에서 발생된 냉매액을 일시저장하는 역할과 Comp Down 시 냉매를 보관하기 위한 용기인 ‘Receiver’는 Head 압력이 너무 낮을 때 과냉각을 방지하는 기능이 부착된 부품이다. 현재 ‘Accumulator 및Accumulator의 자동축관 성형장치’에 대해 특허등록했다.

압축기에서 토출된 냉매가스 중 윤활유 혼입량이 현저하게 많아지면 압축기에 윤활유의 부족이 생기게 돼 윤활작용을 저해하게 되는데 압축기와 응축기 사이의 토출가스 배관 도중에 유분리기를 설치해 여기에서 토출가스 중 혼입된 윤활유를 분리시켜 기름이 어느정도 고였을 때 압축기의 크랭크 케이스로 돌려보내는 역할을 용기인 ‘Oil Separator’도 MTS가 생산하는 주요 부품 중 하나다. ‘냉동공조시스템용 Oil Separator의 성형장치’도 특허등록했다.

이외에도 액냉매 라인에 설치돼 냉동시스템에서 수분, 산류 및 이물질을 제거해 냉동공조시스템을 보호하고 부품의 손상을 방지해 고효율 운전을 유지하기 위해 설계, 제작된 되는 ‘Filter Drier’, 냉동장치에서 용접찌꺼기 등의 이물질이 순환되면 전자밸브, 팽창밸브 등의 작동 불량 및 압축기 실린더 손산의 원인이 되는 이러한 이물질을 제거하는 ‘Strainer’, 냉매유동의 맥동현상에 의한 진동 및 소음을 저감하는 ‘Muffler’ 등도 생산하고 있다.

곽상기 MTS 대표는 “MTS는 냉동공조 부품 전문기업으로 냉동부품에 대한 기술력과 노하우가 있어 생산하는 부품의 60% 이상이 대기업에서 쓰고 있을 정도로 품질관리가 엄격하고 부품신뢰성이 있는 기업”이라며 “MTS의 성장기반이 된 압력용기류 부품을 대기업뿐만 아니라 중소기업에도 적극적으로 판매해 보다 넓은 시장을 확보해 나가겠다”고 밝혔다.

□ 최고 효율 ‘Maximo Heat Pump’ 탄생

▲ 한전인증을 받은 심야히트펌프보일러'Maximo Heat Pump'.
냉동공조 부품에 대한 자신감은 완제품 개발에 기폭제가 됐다. 이를 위해 지난 2013년 4월 농업용 35kW 공기열원 히트펌프시스템에 대한 한국기계연구원 인증을 획득했으며 같은 해 6월 ‘이원냉동사이클 히트펌프시스템 제어방법’ 특허등록, 7월 ‘이원 냉동사이클 히트펌프시스템용 캐스케이드 열교환기’ 특허등록, 올해 7월 ‘이원 냉동사이클 히트펌프시스템용 캐스케이드 열교환기’ 특허등록했다. 이를 바탕으로 제작된 25kW 한전용 공기열히트펌프시스템이 한국기계연구원 인증에 이에 최근 한전 인증까지 최종 획득했다.

장인성 동원과학기술대학교 교수와 김욱중 한국기계연구원 박사의 도움으로 탄생한 축열식 히트펌프보일러가 바로 ‘Maximo Heat Pump’로 업계 최고 수준인 KS COP(한국형 계절별 성적계수) 2.61을 실현, 최대 70%까지 전기요금을 절약할 수 있는 제품이다. 

Maximo Heat Pump에 적용된 디지털 스크롤 압축기는 PWM(pulse width modulation)밸브를 이용해 상부 스크롤의 부하(loading)/무부하(unloading)의 시간을 조절, 시스템의 능력을 변환하는 방식의 압축기로 PWM밸브의 on/off 제어방식에 따른 전력변환 과정이 없어 변환에 따른 전력소비를 줄일 수 있는 것이 특징이다.

또한 부하변동에 따른 전력소비의 감소 및 부하변동에 따라 PWM제어로 다양한 범위의 용량가변도 가능하다. 부하가 작은 최소 운전영역에서도 냉매유속이 충분히 커 오일회수가 원활하고 전자팽창밸브를 사용해 열교환기의 능력을 최적으로 제어할 수 있다.

특히 공랭식 열교환기 전열관을 소형화해 전열성능을 향상시켜 착상에 따른 열량의 변화를 작게 구현했으며 공랭식 열교환기 전용 Fan을 자체 개발해 소음 저감 및 흡입풍량을 대폭 개선했다.  

축열식 히트펌프의 최적화 제어 실현을 위해 Main PCB를 자체 개발해 무선 통신에 의한 원격제어도 가능케 했으며 캐스케이드 압축시스템을 적용해 외기온도가 영하 20℃에서도 80℃의 고온수를 안정적으로 공급할 수 있다. 본체와 실외기가 일체형으로 구성돼 설치도 매우 간단하다.

곽상기 MTS 대표는 “MTS는 냉장고나 에어컨에 들어가는 냉동사이클 부품과 장치 등을 생산해 주로 대기업에 납품하면서 성장했지만 부품의 경우 단가는 낮고 독자적으로 자생하는데 한계가 있었다”라며 “이러한 어려움을 혁신하고자 기술개발에 많은 비용과 시간을 투자해 히트펌프를 개발, 5건의 특허도 보유하게 됐다”고 밝혔다.

곽 대표는 이어 “부품신뢰성을 바탕으로 우리가 개발하는 히트펌프시스템도 최고의 성능, 가격경쟁력을 갖추고 있다”라며 “히트펌프는 친환경, 고효율을 자랑하는 보일러 대체품으로 현재 다양한 수요가 존재하는 만큼 몇 가지 유형의 히트펌프를 개발, 완료했으며 다양한 모델을 개발하고 있다”고 강조했다.

곽 대표는 “‘고객과 함께 사원이 행복한 기업’이 회사의 비전”이라며 “미래성장동력원은 끊임없는 연구개발과 뚜렷한 비전을 갖고 있어야 한다”고 재차 강조했다.

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