생기원, 냉방전력 10분의 1로 감소…냉매는 온실가스 대신 물

한국생산기술연구원 열유체시스템그룹 권오경 그룹장(왼쪽)과 지능형청정소재그룹 박인 수석연구원이 흡착식 냉동기 시제품의 작동상태를 살펴보고 있다. 한국생산기술연구원 제공

한국생산기술연구원(KITECH)은 제대로 재활용이 되지 않던 90℃ 이하의 폐온수를 이용하는 흡착식 냉방시스템 원천기술을 개발, 기술이전을 마쳤다고 5일 밝혔다.

산업현장에서 소각로나 보일러으로 발생하는 250℃ 이상의 폐열은 난방, 전력생산 등에 재활용되지만, 상대적으로 온도가 낮은 60~90℃ 폐온수는 활용기술이 없어 대부분 버려진다.

생기원 열유체시스템그룹 권오경 그룹장이 이끄는 연구팀은 90℃ 이하의 폐온수를 냉방에 재활용하는 흡착식 냉방시스템 원천기술을 개발했다.

흡착식 냉방기 원리는 물을 뿌리면 기화되면서 주변 열을 빼앗아 시원해지는 것과 같다. 고체 흡착제에 수분이 흡착-탈착-응축을 반복하는 과정에서 냉각 효과가 생긴다. 흡착제는 실리카겔 또는 제올라이트가 쓰이며 냉매는 온실가스 대신 물이 사용된다.

흡착식 냉동기의 증발기는 저압 진공상태로 물이 공급되면 약 5℃에서 증발하면서 주변 열을 빼앗아 냉각 효과를 낸다. 증발한 수분은 흡착제에 흡수되며 수분을 흡수한 흡착제는 말려서 재사용한다. 60∼90℃의 폐온수는 수분을 흡수한 흡착제를 말리는 열원으로 사용된다.

연구진은 이 흡착식 냉동기는 전기식 에어컨의 10분의 1 정도 전력으로 작동해 에너지 절감 효과가 크고, 물을 냉매로 쓰기 때문에 온실가스 발생 우려도 없다고 설명했다.

연구진이 개발한 7kW급 흡착식 냉방시스템 원천기술은 냉동기 제조사인 삼중테크㈜와 ㈜월드이엔씨에 이전됐다.

권 그룹장은 "국내에서는 불모지였던 저온 폐열 기술 분야를 개척해 원천기술 확보했다"며 "전량수입에 의존해 온 흡착식 냉동기 국산화로 전력 피크 문제를 해소하고, 중동 및 동남아지역 수출도 지원할 계획"이라고 말했다.

<연합>