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세계적인 냉매 규제 및 대체냉매 이슈로 우리나라 선진기업 제품들도 R32 제품을 개발해 해외 시장에 진출하고 있으나 냉매 개발과 관련 여전히 Fast follower 입장을 고수하고 있다. 이러한 동향에 대응하기 위해 한국에너지기술평가원(KETEP) 에너지기술개발사업 일환으로 ‘차세대 대체냉매 및 고효율 냉난방 기기 핵심 기술·통합 운영시스템 개발’이 개발되고 있다. 기술개발사업에는 혼합냉매 기반 대체냉매 개발, 냉매 물성 측정 및 VRF 제품 개발을 포함하고 있으며 2021년부터 과제가 시작돼 2025년까지 개발할 계획이다.

대한설비공학회는 6월21일부터 23일까지 용평리조트에서 열린 하계학술대회에서는 차세대 대체냉매를 주제로 열린 특별세션 1·2가 열렸다. 이날 특별세션은 △대체냉매 상평형 물성 및 안전성 평가 기술 개발 현황 △CO₂가스를 이용한 0.77m³ 공간 내 냉매 누설 실험 및 CFD에 대한 연구 △ 각국의 기존 냉매 규제 환경 및 차세대 대체냉매 기술동향 분석 △Low GWP 냉매를 적용한 VRF 히트펌프 시스템의 경제성 평가 등이 발표됐다.

위대한 와이엠레미 책임은 ‘VRF용 친환경 혼합 냉매 핵심 원료 합성 연구’를 발표했다. 이번 연구는 GWP가 낮은 친환경 혼합냉매의 핵심 원료 중 하나인 CF₃I의 합성기술에 관한 것으로 여러 가지 합성 방법 중 트리플루오로메탄(CF₃H: R23)과 요오드(I2)를 반응 원료로 하는 합성방법에 대해 반응시간과 반응온도에 대한 영향을 소개했다.

CF₃H와 I₂를 반응 원료로 사용해 CF₃I를 합성하는 실험장치를 제작했으며 이를 이용해 CF₃I 합성 반응을 수행했다. 합성 반응에서 원하는 생성물인 CF₃I 이외에 여러 부산물이 생성되고 반응 원료인 CF₃H는 반응기에서 완전히 반응하지 않고 일부 미반응 상태로 존재하는 것을 확인했다.

또한 반응시간 변화 실험 결과로부터 반응기에 새로운 촉매를 투입하는 경우 정상적인 CF₃I 수율이 나올 때까지 약 4시간이 경과돼야 한다는 것을 알 수 있었다. 반응 온도 변화 실험 결과로부터 반응 온도가 증가하면 CF₃I 수율이 증가는 반면 부산물 생성량도 함께 증가하는 것을 알 수 있다.

위대한 책임은 “VRF시스템에 사용될 친환경 대체냉매의 핵심 원료인 CF₃I의 제조공정에서 폐기물인 부산물의 생성량 감소와 분리공정의 용이성을 고려하는 경우 낮은 반응 온도가 유리하며 CF₃I 합성 반응 온도는 550℃ 부근이 적합할 것으로 보인다”라며 “정제 실험을 통해 불순물을 정제해 냉매로 사용할 수 있는 고순도 CF₃I를 얻는 조건을 탐색할 예정이며 더 나아가 국산화할 수 있도록 개발에 박차를 가할 것”이라고 밝혔다.