“-30℃ 이하도 난방 거뜬”…삼성, 미 국립연구소와 개발 협력

증기압축 기술 고도화 연구 진행알래스카서 신기술 실증 후 적용

[뉴스토마토 이명신 기자] 삼성전자(005930)는 미국 에너지부(DOE) 산하 오크리지 국립연구소(OORNL)와 협력해 차세대 난방 기술 개발에 나선다고 9일 밝혔습니다. 극한 환경에서의 신뢰성 검증을 통해 냉난방공조(HVAC) 기술력을 높여 글로벌 난방 전기화 흐름에 적극 대응한다는 방침입니다.

 

삼성전자 ‘EHS 히트펌프 보일러’ 라이프 스타일 이미지. (사진=삼성전자)

 

삼성전자는 이날 OORNL과 ‘한랭지용 증기압축식 난방과 멀티 솔루션 개발’ 연구를 진행한다고 설명했습니다. 이 연구는 영하 30도 이하의 환경에서도 효율적이고 안정적인 난방 성능을 내는 기술을 구현하는 것이 목표입니다.

 

이번 연구는 냉매를 압축·순환시켜 외부의 열을 실내로 전달하는 증기압축 기술이 핵심입니다. 이 기술은 압축기에서 냉매가 액체와 기체 상태를 오가며 열을 흡수·방출하는 성질을 활용하는 구조로, 에너지 효율이 높고 난방과 냉방, 온수 공급까지 가능한 공조기기를 구축할 수 있습니다.

 

삼성전자는 내년 상반기까지 연구를 진행한 뒤, 미국 알래스카의 극한 환경에서 기술의 성능과 신뢰성을 검증하고 다양한 히트펌프 HVAC 제품에 적용할 계획입니다. 이를 통해 삼성전자는 단일 압축기 기준 영하 30도 이하의 극저온 환경에서도 안정적인 난방 성능을 제공하는 솔루션을 구현해 증기압축 기술을 고도화한다는 방침입니다.

 

삼성전자가 증기압축 기술을 극저온 환경에서 검증하는 이유는 외기 온도가 낮아질수록 성능이 떨어지는 증기압축 기술의 한계 때문입니다. 특히 북미, 유럽 등 한랭 지역은 영하 30도 이하의 극저온이 장기간 지속되는 경우가 많아 높은 난방 성능과 신뢰성을 갖춘 기술 확보가 중요합니다.

 

삼성전자는 압축기에 회전식 스크롤 방식을 적용해 성능을 높일 계획입니다. 이는 피스톤이 직선 운동을 하며 냉매를 압축하는 기존 방식과 달리, 두 개의 스크롤이 맞물려 회전해 냉매를 압축하는 형태입니다. 기존 대비 에너지 손실이 적고 안정성도 높아 장기간 운전이 필요한 한랭지 난방에 유리합니다. 아울러 압축기 과열을 기기가 감지해 냉매를 추가 주입하는 등 성능을 최적화하는 냉매량 제어 기술인 ‘플래시 인젝션’도 적용할 방침입니다.

 

삼성전자는 미국 알래스카 페어뱅크스에 위치한 로키국립연구소(NLR)의 필드테스트 랩에서 이번 연구 결과를 통해 개발한 기술을 실증할 예정입니다. 이곳은 월평균 최저 기온이 영하 약 40도 안팎이고, 역대 최저 기온은 영하 50도 이하까지 내려가는 한랭 지역입니다.

 

연구진은 혹한기 동안 난방 성능과 에너지 효율, 장시간 운전 안정성, 온수 공급 성능 등을 종합적으로 검증할 예정입니다. 향후 냉난방 겸용 시스템에어컨·히트펌프 보일러 등 다양한 HVAC 제품에 해당 기술을 확대 적용할 계획이라는 게 삼성전자의 설명입니다.

 

이외에도 삼성전자는 히트펌프 솔루션 기술 고도화를 위해 유럽, 일본 등 20여개 지역에서 연구소와 태스트 실험실(랩)을 운영 중입니다.

 

임성택 삼성전자 DA사업부 부사장은 “이번 협업은 실제 극저온 환경에서 삼성의 독보적인 고효율 기술과 기기 신뢰성을 증명하는 중요한 계기가 될 것”이라며 “연구 데이터를 바탕으로 탄소 배출을 줄이면서도 성능과 에너지 효율을 극대화한 히트펌프 제품을 글로벌 시장에 선보일 것”이라고 했습니다.

 

이명신 기자 [e-mail]

이 기사는 뉴스토마토 보도준칙 및 윤리강령에 따라 오승훈 산업1부장이 최종 확인·수정했습니다.