기계연구원, 친환경 냉매 압축기 개발…탄소배출 저감

전기화학적 방식 활용, 무소음·무진동…기존 한계점 극복

안정적 에너지 공급, 기존 대비 60% 에너지 절감

[대전=뉴시스] 기계연구원 김영 책임연구원(왼쪽)과 이동근 선임연구원이 전기화학식 친환경 냉매 압축기  스택을 점검하고 있다. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국기계연구원은 김영 책임연구원 연구팀이 중앙대학교 김민성·김동규 교수팀과 함께 기계적 방식을 대신해 전기화학적 방식을 활용하는 '친환경 냉매 압축기술'을 개발했다고 밝혔다.

오존층 파괴와 지구 온난화를 일으키는 HFC를 포함한 기존의 냉매와는 달리 암모니아, 물 등 친환경 냉매는  환경에 미치는 영향이 매우 적다. 이로 최근 냉동기 및 에어컨 시스템에 열전달 매체로 사용되고 HFC에 대한 규제가 세계적으로 강화되는 추세다.

전기화학식 압축기는 이온교환막을 이용해 이온을 이동시켜 가스를 압축하는 방식으로 냉매 압축때 수소를 매개체로 한다.

이번에 연구팀은 암모니아, 물 등 친환경 냉매가 수소와 같이 이온교환막을 통과하면서 냉매가 압축되는 원리를 이용해 전기화학식 친환경 냉매 압축기 구동 테스트에 성공했다.

기존 압축기는 빠른 회전으로 부품의 내구성 문제, 윤활유 사용으로 인한 냉매 오염, 소음 등의 문제가 있었으나 이 친환경 냉매 압축기는 무소음, 무진동, 오일프리(oil free) 등의 장점이 있다.

특히 개발된 압축기는 반복된 고압상태에서도 견고한 구동이 가능하며 에너지 누설방지와 고출력 구간에서 높은 성능을 낼 수 있도록 설계돼 효율성을 극대화할 수 있다.

또 크기에 상관없이 안정적인 에너지 공급뿐만 아니라 소규모 시스템 구축에도 유리해 기존 대비 60%의 에너지 절감이 가능하다.

연구팀은 친환경 냉매가 온난화를 가속하는 기존 에어컨 냉매를 대체하게 되면 온실가스 배출 감소 및 탄소중립에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

기계연 열에너지솔루션연구실 김영 책임연구원은 "전기화학식 친환경 냉매 압축기는 높은 효율과 경제성, 공간 절약의 장점을 갖추고 있다"며 "이 기술을 기반으로 후속 연구를 통해 히트펌프 시스템을 개발, 2050 탄소중립 달성에 기여할 것"이라고 밝혔다.


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