냉동기 방식도 개선… 특허출원 418건

흡수식냉동기의 기술개발이 전세계적으로 환경을 고려하는 쪽으로 빠르게 이뤄지고 특히 에너지의 고효율화에 집중되고 있는 것으로 나타났다.
최근 특허청이 밝힌 흡수식냉동기의 기술개발동향에 따르면 흡수식냉동기의 기술개발이 환경친화적이며, 에너지를 절감하기 위해 신냉매를 사용하고 냉동기방식을 개선해 열교환기의 고효율화에 집중되고 있다.
특히 환경친화적인 H₂O, LiBr 등의 자연냉매를 사용해 가스나 온수를 열원으로 사용하므로 하절기 전력피크 현상을 방지할 수 있고 오존층을 파괴하는 프레온냉매의 규제강화로 압축식냉동기에서 환경친화적인 냉매를 사용하는 쪽으로 전환되고 있다는 분석이다. 　지난 81년부터 2000년까지 20년간의 관련기술 특허출원을 살펴보면 국내에서는 총 418건, 미국은 430건이었으며, 일본은 무려 2622건에 달했다.
기술별로는 냉동기방식이 일본, 미국, 우리나라에서 각 630건, 161건, 81건이고 요소별 장치는 각 2032건, 269건, 337건이었다.
특히 95년부터 98년에 걸쳐 기술개발이 괄목한 증가를 보였는데 이는 기존의 냉동기 방식에 의한 효율향상의 한계를 극복하기 위한 것으로 분석됐다.
일본이 흡수식냉동기에 대한 특허출원이 많은 것은 타국에 비해 상대적으로 에너지사정이 열약해 대기업들이 2중효용 및 3중효용 흡수식냉동기를 개발하는 등 기술개발을 적극적으로 추진해왔기 때문으로 여겨진다.
현재 세계적으로 H₂O, LiBr사이클롸 암모니아, 물 사이클을 병합한 하이브리드형 GAX 사이클, 폐열구동 흡수식 WGAX 사이클 등의 신냉동기 방식이 연구개발되고 있다.
즉 흡수기를 통해 응축기로 나오는 냉각수의 흐름방식을 흡수기를 한번 더 거쳐 나가게 해 냉각수의 양을 줄이고 펌프동력의 절감 및 흡수성능이 향상된 기술이 개발되고 요소별로 새로운 전열면 형상을 채용해 열교환 효율의 향상과 소유화가 도모된 용액열교환기가 개발되고 있는 것이다.
특허청은 “흡수식냉동기는 열과환기의 성능이 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미치므로 기술개발이 열교환기의 설계 및 시스템 성능향상에 집중될 것으로 전망된다”며 “앞으로 가정용 및 소규모 상업용의 초소형 열교환기의 개발과 성능향상을 위한 새로운 사이클 개발이 요구되고 있다”고 설명했다.
한편 흡수식냉동기는 국내 공조형 대형냉동기의 80∼90%를 차지하고 있고 2001년 기준으로 국내시장규모가 675억원(1160대 생산)에서 올해는 1,000억원(1,500대 생산)정도로 48% 증가할 것으로 예상되고 있다.
특히 가정용 전기에어컨과 비교해 운전비용이 40% 수준인 가정용 소형가스 흡수식 냉방기가 개발돼 기존의 전기에어컨을 대체할 것으로 예상되고 있다.

〈서민규 기자〉