신진에너텍(대표 박진섭)은 산업용·농업용·서비스산업분야 냉동·냉장시설 전문기업으로 광학방식 제상시스템 ‘프로스트아이(frosteye)’를 개발, 냉동·냉장시설에서 소비되는 에너지비용을 획기적으로 줄여 업계의 관심을 모으고 있다.

 

신진에너텍은 중소기업 성능인증과 더불어 조달우수제품에 등록한 복합냉동시스템(대형냉장고), 광학방식의 적외선 센서를 이용한 자동제어시스템 및 응축폐열을 이용한 제상시스템, 액분사식 복합냉동시스템 등 산업용 냉동·냉장설비에 적용하고 있다. 또한 농·어업 에너지이용 효율화사업으로 ‘순환식 수막시스템’ 등 신기술, 신제품을 개발해 농가에 보급하고 있으며 국내뿐만 아니라 해외수출에도 박차를 가하고 있다.

 

이러한 연구기술을 통해 한국에너지공단의 에너지효율향상 전문기업 인정을 준비 중이며 △응축폐열을 이용한 제상시스템 △저비용 복합열원히트펌프 △순환식 수막시스템 △태양광 제설 냉각시스템 등 산업·농업·서비스산업 각 분야의 냉동·냉장설비를 생산, 판매함으로써 국내 냉동산업의 녹색성장을 선도하고 있다.

 

광학방식 제상시스템, 냉동공조 트렌드 제시

전 세계적으로 신재생에너지 사용과 에너지절감으로 이산화탄소를 저감정책이 이슈가 되고 있다. 특히 신재생에너지를 어떻게 이용할 것이냐 문제가 지속적으로 논의되고 있고 이산화탄소 저감과 관련해 탄소배출권까지 강화되고 있는 시점이지만 냉동공조분야에서는 이에 대한 준비가 부족한 것이 사실이다.

 

기존 냉동공조분야는 지난 10년에서 20년간 연구를 미뤄왔다. 각 제조업체별로도 COP, 대체냉매 등 기술적 부분에만 집중하며 기존 사용기술을 단순히 업그레이드만 해 국내경쟁력 향상이 제한적이었다. 현재는 국가정책에서 글로벌 트렌트라는 화두를 던져놓고 냉동공조분야의 발전방향을 찾고 있다.

 

단위기술만 놓고 보면 대개는 업체별로 기존기능을 개발하면 된다. 하지만 산업단지 규모의 확장과 농·축산업 규모의 단위확장 측면에서 보면 열원이나 전기 등 다양한 방면에서 수정·보완해야 할 부분이 있다. 즉 수요자에 목표를 맞추고 기존기술을 수정해 새로운 가치를 창출하거나 국내 실증을 통해 해외시장까지 갈 수 있는 혁신적인 아이디어가 필요할 것으로 판단된다. 

 

신진에너텍의 관계자는 “국내시장이 냉동공조산업 트렌트를 주도해 전 세계적인 시장변화에 앞서 나가야 할 것”이라며 “이러한 트렌드를 제시하기 위해 신진에너텍은 광학방식 적외선 감지센서를 탑재한 응축폐열을 이용한 제상시스템 기술을 선보였다”고 말했다.

 

이번 기술은 응축기를 이용한 응축폐열 회수 제상시스템이다. 현재 국내시장에서도 폐열을 이용한 시스템에 관심이 많지만 고내의 폐열이 많이 있다는 지식만 있을 뿐 산업용으로 사용이 미비했다. 

 

신진에너텍은 이러한 폐열을 회수하는 기술로 ‘응축폐열 제상과 냉각·냉동장치 및 제어방법’에 대한 특허를 등록(제10-1525530)했으며 연구를 지속해 적외선 센서를 이용한 자동제어 시스템 및 응축폐열을 이용한 제상시스템 기술을 완료했다. 

 

효율적 성에제거, E비용·A/S 문제 ‘한방에’

산업현장에서 냉동공조설비는 전체 에너지사용량의 큰 부분을 차지하고 있다. 장비당 수백W에서 수백kW의 전기를 소모하고 있다. 건물의 에너지사용량은 전체 에너지소비량의 25% 내외를 차지하고 LCC(Life Cycle Cost: 생애주기)를 고려하면 30%를 초과해 국가 에너지소비에도 직·간접적인 영향을 주고 있다.

 

특히 냉난방공조설비가 차지하는 비중은 50% 이상으로 에너지소비의 주요원인이 되고 있다. 이는 국내·외 무분별한 에너지소비, 고도화되고 있는 산업화, 경제성장에 따른 에너지 소비의 증가, 화석에너지의 소비증가로 인한 지구온난화로 인명과 재산피해, 환경파괴의 가속화, 에너지비용 및 관리비용 부담증가로 이어지고 있다.

 

신진에너텍의 ‘광학방식 적외선센서를 이용한 자동제어 시스템 및 응축폐열을 이용한 제상시스템’은 지구온난화로 인한 에너지비용 상승에 대응하기 적합하며 소비자에게도 관리비용절감, 농수산물 신선도 유지, 제품품질 향상 및 개선에 큰 이바지가 될 것으로 기대된다.

 

신진에너텍은 40여년간 냉동업계에서 활동하면서 ‘A/S’, 특히 냉동시스템의 성에제거가 가장 큰 문제점이라고 판단했다. 성에착상으로 인해 에너지효율 저하는 물론 보관품손상 등 냉동시스템 전체에 문제가 생길 수 있기 때문이다.

 

이러한 부분의 개선을 인지하고 8년 전 광학방식의 성에 감지센서를 개발, 자동제상시스템 기술제품인 frosteye를 만들었다. 정확한 제상시점과 종점을 파악하기 때문에 꼭 필요한 때만 제상이 가동해 기계의 부담을 줄이고 A/S 발생빈도를 크게 감소시켰다.

 

트리플 냉동시스템을 접목해 급냉실의 흡입가스를 냉동·냉장실에 사용하고 브란을 내부에서 돌려 창고 입·출구의 온도차를 줄여 습도를 유지, 성에발생을 확연히 감소시켰다. 

 

 

광학방식 적외선센서를 이용한 자동제어 시스템 및 응축폐열을 이용한 제상시스템은 제상전력 과다소비를 억제하고 제상제어를 통해 냉동기 응축폐열 회수기술을 적용, 냉동시스템의 전력에너지 소비를 최대 68%까지 줄였다. 

 

히터제상대비 에너지저감 ‘98%’
‘광학방식 적외선센서를 이용한 자동제어시스템 및 응축폐열을 이용한 제상시스템’은 고압 냉매관의 응축폐열을 제상열원으로 사용함으로써 기존 히터제상에 사용되는 에너지의 98%를 절감할 수 있다. 히터가동을 제외한 펌프동력 등 소량의 에너지만 사용해 피크전력이 감소하며 멀티방식에 매우 효과적이다.

 

냉동기 1차 전원 전력설비 공사비를 절감시키며 히터손상으로 인한 유지보수비도 발생하지 않는다. 응축부하 감소로 콘덴싱유니트의 팬 가동전력도 줄일 수 있다. 제상열원을 고온수로 사용함으로써 전기히터 과열로 인한 화재를 원칙적으로 차단할 수 있고 35℃ 제상수의 직접적인 순환으로 제상시간을 줄여 고내 온도상승을 억제, 보관물품의 품질이 변질되지 않고 상품성을 높일 수 있다.

 

 

냉동기가 10마력이라고 가정했을 때 한시간에 소모되는 전력량은 10kW이며 일반적으로 냉장고 온도유지를 위해 24시간 중 5~6시간을 운전하면 하루에 소모되는 에너지는 60kW다. 히터 제상방식은 4시간마다 20분씩 가동하는데 하루에 2시간 정도 30kW를 사용한다. 

 

결국 총 에너지사용량은 90kW인데 이중 1/3인 30kW를 절감하고 제상시간을 줄여 고내 온도변화 억제로 얻는 비용절감도 큰 영향을 미치며 냉동운전 시간도 감소되므로 최대 10kW가 감소, 총 사용에너지량은 최대 40kW가 감소된 50kW다. 

 

국내에서는 풍압기반 제상제어시스템, 전류감지 제상제어, 온·습도 보정 제상제어 및 근접센서를 이용한 제상제어 등 착상감지 시점을 파악해 성에를 제거하는 다양한 기술이 사용되고 있으나 성에제거 시작 및 종점을 정확히 인지하는 기술로는 미흡한 것이 사실이다. 

 

신진에너텍의 기술은 냉동시스템 에너지효율 향상을 위해 압축기 토출가스 응축폐열을 회수, 증발기의 성에를 제상함으로써 저온정장고용 냉동시스템뿐만 아니라 히트펌프시스템에서도 적용돼 소비전력을 줄이고 효율을 높일 수 있는 기반이 마련했다.

 

또한 농업기술실용화재단 시험검증, 녹색기술인증, 성능인증 및 조달우수제품 등록, 신기술인증을 통해 객관적인 성능을 입증했다.

 

제품·기술 판매, 동반성장 도모

녹색성장은 신재생에너지를 적극적으로 이용하고 불필요한 에너지사용과 환경오염을 줄이면서 경제를 발전시키려는 녹색산업을 바탕으로 한다. 또한 눈앞의 이익과 편리함만 쫒으려고 하는것이 아니라 미래세대와 냉동시장에 미칠 영향을 고려해야 한다. 

 

신진에너텍은 이러한 기류에 발맞춰 응축폐열을 이용한 제상시스템 및 광학센서를 이용한 자동제상시스템 기술을 기반해 냉동공조산업발전에 이바지할 것이며 녹색성장 발전에 기여한다는 방침이다.

 

경제발전과 환경은 극히 반대적인 개념으로 경제발전이 앞선다면 환경오염이 증가할 수 있다. 하지만 국내뿐만 아니라 전 세계적인 흐름이 환경친화적 경제발전트렌드를 보이고 있다. 환경의 중요성을 인지하고 깨끗하고 위생적인 환경을 만들기 위해 화학에너지를 줄이려는 기술을 선보이고 있다. 

 

신진에너텍의 냉동·냉장기술을 활용할 경우 최대 60% 에너지절감이 가능하다. 산업용, 상업용, 농업용, 수산용 냉동시스템 시장에 도입된다면 원자력발전, 화력발전소 등의 소비전력이 감소돼 환경개선에 큰 힘이 될 것이다.

 

에너지절감을 초점으로 ESCO 산업부분으로 영역을 확장해나가고 있는 신진에너텍의 산업부문 영역확장을 엿볼 수 있다. 

 

응축폐열을 이용한 광학방식의 적외선 감지센서를 이용한 자동제상방식(복합냉동기술)은 점진적으로 건축물 및 산업체 냉난방에도 적용 가능토록 개발목표를 설정했다. 이번 기술이 적용된 복합열원히트펌프 제품까지 시장이 확대되면 농·수산용, 상업용, 산업용 시장의 전반적인 냉동시스템 변화를 불러올 것으로 기대된다.

 

미국시장에서도 에너지정책으로 전력믹스에서 석탄화력은 빠른 감소세를 겪는 반면 천연가스과 신재생에너지를 지속적으로 크게 증가시키는 추세다. 정책에서도 신재생에너지 및 신산업, 신기술의 시장진출을 확대, 제도 등을 지원할 계획이다. 신진에너텍의 복합냉동기술이 ESCO면허에 등재돼 시장이 확대되고 경제성과 환경성 및 안전성까지 고려해 전력수급의 절감에 이바지한다면 미국뿐만 아니라 여러 해외시장에도 수출할 것으로 기대된다.

 

신진에너텍의 관계자는 “농림축산 식품부는 ‘Non-heaterde 제상시스템’과 ‘광학방식 적외선 센서를 이용한 자동제어 시스템’, ‘액분사식 트리플 복합냉동시스템’ 등 3가지 기술들이 융합된 복합냉동시스템기술이 국내 미래기술 개발로드맵에 부합한다며 신기술로 인증한 바 있다”라며 “신진에너텍은 제품과 함께 기술도 판매할 방침”이라고 말했다. 이어 “좋은 기술이 있다고 해서 폐쇄된 자세를 취하는 것보다는 해외기업에 맞설 수 있도록 국내 냉동산업을 발전시키는 데 기여하고 싶다”고 덧붙였다.