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범석엔지니어링, 온실가스 주범 냉매관리 선도

소~대용량 회수·정제 겸용 냉매관리기기 개발

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콜드체인(cold chain) 시스템은 ‘농장에서 식탁까지’라는 말로 표현된다. 이는 농산물을 수확 후 선별포장해 예냉하고 저온저장하거나 냉장차로 저온수송해 도매시장에서 저온상태로 경매돼 시장이나 슈퍼마켓에서 냉장고에 보관하면서 판매함으로써 전 유통과정을 제품의 신선도유 지에 적합한 온도로 관리해 농산물을 생산 또는 수확직후의 신선한 상태 그대로 소비자에게 공급하는 유통의 과정이다. 

냉매는 콜드체인시스템의 ‘혈액’으로 불린다. 콜드체인시스템은 신선도 유지, 출하조절, 안전성 확보 등 기술력 확보가 가장 중요하다. 여기서 핵심은 ‘엄격한 온도관리’이며 대부분 상온보다 낮은 온도를 요구하기에 냉장·냉동시스템의 ‘냉매 관리’는 무엇보다 중요하다. 

한국은 세계기후정상회의에서 2030 국가온실가스감축목표를 2017년대비 24.4% 감축안을 제시했다. 각종 기후변화와 함께 지구온난화의 주범이라고 지목되고 있는 6대 온실가스는 이산화탄소, 메탄, 이산화질소, 수소불화탄소(냉매), 과불화탄소, 육불화황 등이다. 

물류센터 온실가스 주범 ‘냉매’ 
물류센터의 냉장·냉동시스템에 들어가는 냉매는 온실가스의 주범이다. 물류센터에 주로 사용되는 냉매는 △R404A △R410A △R507A △R22 등이다. 물론 암모니아, LNG냉열, 수소 등 친환경적인 냉매도 일부 사용되기도 한다. 

온실가스량을 환산해 보면 R404A 1kg를 대기 중에 방출하면 이산화탄소(CO₂) 3,922kg, R410A 1kg를 대기 중에 방출하면 CO₂ 2,088kg, R507A 1kg를 대기 중 방출하면 CO₂ 3,985kg, R22 1kg를 대기 중 방출하면 CO₂ 1,810kg를 방출한 양과 같다. 이처럼 국가적으로 감축해야 하는 온실가스 감축을 위해 콜드체인 물류센터의 역할이 크다. 

지난 2014년 설비저널의 집중기획으로 게재된 ‘국내 냉동, 냉장창고의 냉매사용기기의 온실가스 냉매누출, 회수, 재활용 및 재충전실태 현황’ 자료에 따르면 저온창고의 냉매누설률이 40%에 가까운 것으로 나타났다. 

또한 ‘현장방문 실태 파악’에 따른 냉매누설 원인을 종합해 보면 △냉동기 유지보수 시 빠른 시간 안에 작업이 이뤄지다 보니 냉매의 철저한 회수가 이뤄지지 않고 있는 것이 현실이다 △ 냉매의 회수 및 재생에서 대부분 냉매를 pump down해 잔가스는 대기 중 방출하고 있다 등의 실무자 및 현장 조사결과를 보고 한 바 있다. 

이와 같은 시장상황 속에서 범석엔지니어링은 2003년부터 지난 18년간 냉매 관리의 중요성을 인지하고 냉매관리 기술개발에 집중한 결과 냉매 회수·재생· 분해 파괴에 걸친 온실가스에 대한 축적 된 경험과 기술을 갖춘 전문기업으로 국내 냉매관리분야를 선도하고 있다. 

경험·기술로 냉매관리 선도 
범석엔지니어링은 냉매관리기술과 자체 개발장치를 기본으로 6대 온실가스, 지구온난화 및 오존층파괴의 주범인 냉매가스를 관련법에 맞춰 관리하고 처분하고 있으며 법밖의 온실가스까지도 선제적으로 관리해 후손에게 깨끗하고 청정한 대기환경을 물려주기 위한 책임감을 가지고 대기환경보전사업을 이어 나가고 있다. 

99.99%가 넘는 회수율로 친환경 인증을 획득한 뒤 국내 원자력발전소를 비롯해 여러 발전소에 냉매관리장치를 납품하고 있다. 뿐만 아니라 삼성디스플레이, LG디스플레이 등 제조공장에도 냉매 회수·정제장치를 납품하는 등 여러 사업장에 맞춤형으로 냉매관리장치를 제공한 입소문을 타고 해외 수출 성과까지 이뤄냈다. 

범석엔지니어링은 그동안 노하우와 우수한 기술조직을 토대로 ‘탄소배출억제를 통한 지구환경보전 및 자원순환’을 목표로 하는 환경기술개발을 통해 신규 프로젝트를 지속적으로 발굴하며 변화와 혁신에 박차를 가하고 있다. 이를 통해 저탄소사회에 기여하고 미래 국가경쟁력에 보탬이 되는 기업이 되고자 최선을 다하고 있다. 

범석엔지니어링의 회수장치는 냉매 회수대상기기인 냉동공기조화기에 충전된 액체와 기체냉매 회수를 위해 각각 Push/Pull 회수방식과 압축액화방식을 적용해 고속으로 회수하고 99%wt 이상의 회수율로 대기 중 방출을 최소화할 수 있다. 

회수된 냉매저장을 위한 대용량 내장형 용기(용기는 장치에 내장돼있는 접합 용기)를 적용(0.1~3.0㎥)함으로써 냉매 충전량이 대용량인 냉동공조기에 적합하며 용기교체가 필요없어 냉매의 대기 중 방출 가능성을 낮췄다. 

특히 고온·고압의 기체냉매를 효율적으로 내장형 저장용기에 응축·액화시키기 위해 특허를 획득한 저장용기 내부에 독립된 냉각유니트(Condensing unit)를 적용한 냉동사이클 시스템을 배치해 냉매 회수, 증류 재생 및 재생냉매를 냉동공기조화기에 재주입하는 기능이 일체화돼 있다. 밸브 개폐 제어 및 관로 제어를 통해 액체냉매와 기체냉매를 각각 냉동공조기에 재충전할 수 있다. 

현재 국내 냉매회수기준은 대기환경보전법 시행규칙 별표35의3 냉매회수기준(제124조의7 관련)에 명시한 기준으로 고압냉매는 0.0Mpa 이하, 저압냉매는 -0.07Mpa 이하로 회수해야 한다. 회수기준은 95%다. 

범석엔지니어링의 관계자는 “기존 냉매회수기는 소용량 회수기로 폐차·폐가 전에서 사용되도록 개발된 제품”이라며 “이에 따라 기존 소용량 회수기로는 대용량 터보냉동기의 냉매를 95% 이상 회수하는 것이 어려운 상황으로 범석엔지니어링의 냉매회수기는 제시된 기준을 모두 상회하는 성능을 보유하고 있다”고 강조했다. 

범석엔지니어링의 냉매회수기는 소용량부터 대용량까지 피회수체의 용도에 따라 적절하고 완벽하게 회수할 수 있도록 개발된 제품이다. 회수·정제 겸용 기기를 사용할 경우 현장에서 회수된 냉매를 처리설비까지 운반하지 않고 현장에서 바로 회수·정제 후 재주입이 가능하다. 

이에 따라 회수, 운반 등의 과정에서 예상되는 냉매 유출을 근본적으로 방지할 수 있는 ‘Close system’으로 냉동기 정비시간 및 환경피해를 최소화할 수 있다.