고효율 냉난방 복합시스템 개발-科技硏 기전연구부

다세대 주택이나 호텔.중대형 빌딩 등에서 기존의 난방.냉방장치에 비해 20~50%의 에너지를 절약할 수 있는 고효율 냉난방 복합시스템이 개발됐다.
한국과학기술연구원 기전연구부의 이춘식(李春植).홍희기(洪熙基)박사팀은 통상산업부 에너지절약 기술개발사업중 하나로 지난 93년부터 6억원의 연구비를 들여 이같은 시스템을 개발했다.
李박사팀은 새로운 고밀도의 열펌프와 화학축열조를 채용하고 냉열저장에 따른 최적운전이 가능한 소프트웨어를 이용해서 난방장치와 냉방장치를 하나로 결합해 에너지를 절약하는 이같은 시스템을개발해낸 것이다.
이 시스템에 사용되는 열펌프의 구조는 냉동기와 비슷하나 기존시스템과 달리 냉방과 난방 겸용으로 사용할수 있는 것이 큰 특징.즉 여름철은 냉방을 위한 냉각기의 형태로 사용한다.반면 겨울철은 주변의 각종 기기에서 나오는 폐열이나 대기 중의 열등을흡수해 이를 기초로 온도를 높여 실내난방에 이용함으로써 난방에드는 에너지를 크게 줄인다는 것이다.
洪박사는 『대기온도가 섭씨 5도 이상인 경우 기존의 난방장치에 비해 거의 에너지를 들이지 않고도 실내온도를 20도,주변에폐열원(源)이 있다면 이보다 훨씬 높은 실내온도를 얻을수 있다』고 말했다.열을 저장할수 있는 축열조는 화학반 응축열을 이용해 열에너지 형태로 저장했다가 필요한 때에 꺼내 쓸수 있게 만든 획기적인 시스템이다.고밀도의 화학반응축열조를 채용하면 여름철 냉방을 위한 기존의 빙축열(氷蓄熱)이용,열저장 시스템보다 전력 등의 에너지가 훨씬 적게 드는 것이 큰 장점이다.
빙축열을 이용한 열저장 시스템은 여름철 전력수요량이 가장 적은 심야시간대를 이용해 얼음을 많이 얼려놓았다가 한낮 무더운 시간에 얼음의 냉열,즉 한기(寒氣)를 실내에 보내 냉방하는 것이다. 따라서 이 시스템은 각종 냉방장치 가동으로 전력소모가 피크에 달하는 혹서기 한낮시간대의 전력을 별로 쓰지않아 에너지를 크게 절약할 수 있다.
다만 이 시스템은 전력소비율이 큰 한낮을 피한다는 장점은 있지만 역시 얼음을 많이 얼려두기 위해 야간에 전력이 많이 드는것이 흠.
그러나 李박사팀은 물의 어는 점(氷点)과 녹는 점이 섭씨 6~7도의 높은 온도에서도 이뤄지는 새로운 화학물질을 이용해 전력소비율을 최소화한 것이다.
기존의 빙축열 저장시스템은 섭씨 0도 정도의 낮은 온도에서 물이 얼기 때문에 이처럼 온도를 낮추기 위해서는 냉매와 전력이그만큼 많이 들 것은 당연한 일.
연구팀은 모든 시스템을 중앙제어 컴퓨터에서 최적시스템으로 자동제어할 수 있도록 제조했다.
洪박사는 『이 시스템의 개발로 겨울철은 20%,여름철 혹서기는 약 50% 정도의 에너지를 절약할수 있을 것』이라고 내다봤다.
이기준 기자