"국내 냉동공조시장 확대는 당분간 어려울 것입니다. 그러나 HCFC, HFC 를 대체하는 Low GWP냉매 또는 자연냉매를 적용하는 제품이 개발된다면 새로운 시장을 만들어 갈 수 있습니다. 청운시스템은 Low GWP냉매를 적용하는 새로운 시장을 만들어 갈 수 있습니다. 청운시스템은 Low GWP냉매를 적용하는 냉동시스템 설계와 시공에 주력하고 있으며 GWP 1인 CO₂를 냉매로 적용하는 냉동시스템 설계와 개발, 보급하는데 적극 나서고 있습니다"

2003년 설립된 청운시스템은 캐리어 공조시스템 전문점으로서 캐리어제품 공급과 이를 활용한 공조설비 설계와 시공으로 사업을 시작했다. Gas & Oil 현장의 공정용 냉동기 공급과 관련 플랜트 공사는 물론 GMP용 공조장비 공급과 설비공사를 수행했다.

2013년경 한국 캐리어가 오텍캐리어로 전환되며 상업용제품과 산업용제품의 경쟁력 저하를 느껴 새로운 시장 모색에 나선 청운시스템은 축적해 온 GMP현장의 저온저장고 설계와 공사실적을 바탕으로 저온물류센터와 GMP, 식품공장 등의 플랜트설비 공사에 주력했다. 

최근에는 LG전자의 시스템전문점도 추가해 그동안 공급하지 않았던 EHP와 관련된 제품공급도 병행하고 있다. 특히 다양한 저온물류센터 현장설계와 시공, 컨설팅 경험을 바탕으로 Low GWP냉매를 적용하는 냉동시스템인 CO₂ 냉동기 설계 및 시공에 집중하고 있다. 

23년간 기업을 운영하며 ‘필요한 제품과 기술은 고객이 반드시 찾는다’는 신념으로 고객이 찾는 제품과 기술을 경쟁력 있게 공급하는 방안에 매진하고 있는 김남용 청운시스템 대표를 만나 주력시장 동향 및 중장기 비전에 대해 들어봤다. 

▎냉동공조시장 동향을 평가한다면 

냉동공조시장은 LG전자와 삼성전자의 EHP와 GHP가 소형 가전시장을 제외한 준상업용(Light Commercial)시장과 상업용 시장(Commercial)의 주류를 이루고 있다. 이에 따라 중소형 스크류냉동기와 흡수식 냉동기, 터보냉동기 등과 병행하는 냉각탑, 팬코일유닛, 공기조화기 등은 시장에서 절멸되고 있는 상황이다. 

또한 준상업용 건물과 상업용(오피스 빌딩)시장 축소로 냉동공조시장은 더욱 위축되고 있다. 대형 흡수식 냉동기는 일부 지역난방 고시지역에서 저온수 이단 흡수식 냉동기가 선전하고 있으나 제품경쟁력 약화로 가격경쟁에 의존하고 있는 것이 현실이다. 

국내 냉동공조시장 확대는 당분간 어려울 것으로 전망된다. 그러나 HCFC, HFC를 대체하는 Low GWP 냉매 또는 자연냉매를 적용하는 신제품이 개발된다면 새로운 시장을 만들어 갈 수 있을 것이다. 냉동공조 전문기업의 투자와 도전이 필요한 시기다. 

상업용, 산업용 냉동시장은 코로나19 팬데믹으로 급격하게 성장했지만 미국 금리변동에 따른 국내 부동산자금 조달의 어려움으로 2024년부터 급격하게 신축시장이 축소되고 있다. 냉동시장 역시 자연냉매를 적용하는 냉동시스템 보급으로 주요 기업의 ESG경영에 기여할 수 있다. 

CO₂ 발생량 저감에 따른 탄소세 절감에 대응한다면 기존 시장의 대체재로서 기여할 가능성이 매우 높다. 또한 최근 시공된 대형 물류센터의 냉동설비는 운영보다는 초기 투자비에 초점을 맞춰 시공돼 운영과정에서 잦은 트러블과 운전비 과다를 경험하고 있다. 

냉동시스템의 최적화와 고효율제품으로 변경한다면 경제적인 시스템운영이 가능할 것이며 새로운 시장이 만들어질 것으로 기대된다. 

▎트렌드 변화에 따른 대응현황은 

청운시스템은 다양한 저온물류센터 현장의 설계와 시공, 컨설팅 경험을 가지고 있다. 이를 바탕으로 지구온난화에 대한 대책인 HFC냉매 사용규제 움직임에 적극 대응한다면 새로운 시장 창출이 가능할 것으로 전망한다. 

이를 위해 Low GWP냉매를 적용하는 냉동시스템 설계와 시공에 주력하고 있으며 GWP 1인 CO₂를 냉매로 적용하는 냉동시스템 설계와 개발〮보급에 적극 나서고 있다. 지난 3년간 노력 끝에 최근 시공과 시운전, 상업운전이 가능한 현장을 확보했다. 운영현장의 실질적인 에너지절감을 모니터링하고 운영데이터를 체계화해 고객사에 실질적인 도움이 되는 시스템 보급에 노력할 예정이다. 

이를 통해 새로운 시장을 개척하려 한다. 또한 산업현장의 보일러를 대체하는 고온용 히트펌프 개발에도 집중하고 있다. 자연냉매인 암모니아를 적용해 95℃ 온수생산이 가능한 수열원 히트펌프를 개발하고 있다. 

▎주력제품 특장점은 

협업하는 CO₂ Packaged CDU는 이탈리아의 SCM Frigo사 제품이다. 이 제품은 1978년부터 개발돼 현재에 이르고 있다. SCM은 풍부한 사례를 통해 축적한 많은 노하우를 확보하고 있다. CO₂ Packaged CDU 제품은 소형냉장용은 3~20kW, 냉동용은 15~100kW급으로 편의점과 마트 등에 적용가능하다. 

중형제품은 냉장용 15~75kW, 냉동용 75~100kW급으로 대형매장 쇼케이스나 저장고용으로 적용가능한 제품으로 라인업을 구성하고 있다. 대용량제품은 200~750kW급으로 다양한 저온저장고에 적용할 수 있으며 청운시스템이 주력하는 대형 물류센터의 중앙식 냉동시스템은 미국 Vilter와 협력해 CO₂ Trans-Critical System을 공급할 예정이다. 

120년 역사의 Vilter도 냉매규제에 대응하기 위해 기존에 공급하던 HFC 적용 압축기를 단종하고 암모니아(NH₃, R717)와 CO₂(R744) 전용 압축기를 개발해 보급하고 있다. Vilter와 협력해 냉매규제에 적극 대응할 계획이다. 

용량은 Single의 경우 167~366RT까지 공급 가능하며 Double은 334~732RT까지 적용할 수 있다. 최대 사용압력은 124Bar이며 VFD를 이용한 용량제어도 가능하다. 압축기구조도 Single Screw로 Twin Screw방식보다 축방향 밸런스에 유리한 구조를 가지고 있다. 자연스럽게 압축기의 내구성이 증가해 베어링 수명은 10만시간을 보증하며 가동시간기준으로 10년을 무상보증할 수 있다. 

약 16만5,000m²(5,000평) 이상 대용량 중앙식 냉동시스템이 적합한 물류센터에 적용이 가능하며 HFC 냉동설비대비 약 30% 이상 운전비 절감도 가능할 것으로 예상된다. 특히 대용량설비의 경우 배관 공사비와 냉매 충진량, 공사단가 등에서 HFC 냉동설비대비 경쟁력을 보여 투자비도 경쟁력이 있을 것으로 예상한다. 

▎국가 R&D 참여도 활발한데 

자연냉매인 CO₂, NH₃를 적용한 냉동시스템 외에도 Low GWP냉매를 적용하는 고온용 히트펌프도 개발 중이다. 청운시스템이 주력해 온 산업플랜트설비에 보일러를 대체하는 고온수 출수 폐열회수 히트펌프의 수요는 꾸준히 제기됐다. 40~60℃ 내외 폐열원수를 회수해 90℃ 이상 온수를 생산해 산업공정에 사용하는 경우다. 예전에는 제2종 흡수식 히트펌프가 이를 대체할 수 있었다. 

그러나 흡수식 히트펌프는 낮은 COP(0.5 이하)로 투자비가 높아서 투자비 회수가 오래 걸리는 어려움이 있다. 또한 흡수식 사이클을 이용하다 보니 부하대응력이 낮으며 장비의 진공관리에도 문제가 많다. 현재 사용하는 HFC냉매를 대체하는 GWP 10 미만의 냉매를 적용하는 고온 하이브리드 히트펌프 개발과제를 수행 중이다. 제지공장 펄프건조공정에 사용하는 보일러를 대체하기 위해 110℃ 이상의 건조공기를 생산해 펄프를 건조하는 히트펌프를 개발하고 있다. 

현재 과제 2년차이며 GWP 10 미만의 HFO냉매를 적용하는 히트펌프 개발을 준비하고 있다. 이를 위해 압축기는 독일 Bitzer사와 협업 중이며 Bitzer사에서도 현재 상업생산을 하지 않는 Screw 압축기를 이번 정부 R&D에 제공할 예정이다. 

과제는 57개월, 5년으로 구성돼 있으며 협업기관은 대성기계공업와 한국생산기술연구원, 경북대학교, 한국냉동공조시험연구원, 한솔제지 등으로 구성돼 있다. 대성기계공업과 한국생산기술연구원은 히트펌프 출구공기의 절대습도를 낮춰 펄프공장의 건조공정에 특화된 고온저습공기를 생산하는 기술을, 경북대와 실증기관인 한솔제지는 고온건조공기의 펄프건조공정에서 제지의 품질과 관련된 기술을 연구개발하고 있다. 

냉동공조시험연구원은 개발되는 히트펌프의 성능시험에 대한 국내, 국제 표준화와 인증방법에 대한 기술을 검토하고 있다. 이번 과제가 성공해 용량을 다양화한다면 100℃ 내외의 온수 또는 건조공기를 필요로 하는 제지공장과 화학공장, 제약공장은 물론 사우나, 온천, 요양원, 숙박시설 등에서 수요가 많을 것으로 기대하고 있다. 

▎올해 사업목표 및 중장기 계획은 

청운시스템은 산업플랜트설비와 GMP, GLP 등에 공정용 냉각장치, 냉난방장치와 산업용 냉동설비 공급에 주력하고 있다. 부동산·건설경기 둔화는 관련 업계의 어려움을 가중시키고 있다. 가까운 기간 신규현장 수요가 적을 것으로 예상되는 만큼 기존에 거래하고 있는 고객사에 충실하며 기공급한 냉동설비 최적화에 노력할 계획이다. 이는 고객사의 운영비절감으로 이어져 청운시스템의 신규시장 확보도 가능할 것으로 전망된다. 

국내 냉동공조시장도 새로운 환경의 변화를 요구받고 있다. 탄소배출량 저감을 통한 지구온난화 방지는 절대적인 명제다. Low GWP냉매 또는 자연냉매를 적용한 냉동공조시스템 개발과 공급을 통해 새로운 시장을 개척할 계획이다.