메뉴

냉동창고 운영비 절감냉동기 LCC 최적화 ‘관건’

에너지효율적 고성능 설비 적용
자연냉매 지향…제도적 지원 필수
AI·빅데이터 활용 건물 최적화

URL복사


코로나19 확산방지를 위한 사회적 거리두기가 진행됨에 따라 비대면산업의 급속한 성장이 이뤄지고 있으며 이에 따른 신선식품 배송도 크게 늘고 있다.

신선식품을 배송하기 위해서는 상품을 안전하게 보관할 수 있는 냉동·냉장창고가 필수적으로 요구된다.현재 많은 국내·외 자본들이 냉동창고 건설에 투자를 하고 있으며 우후죽순이라는 말이 어울릴 정도로 새로운 냉동창고가 생겨나고 있다.

이러한 건설붐과 함께 운영비용 절감 및 ESG경영 등이 관심사로 자연스럽게 떠올랐다. 냉동창고는 365일 냉동설비를 가동함에 따라 이를 효율화하는 것은 운영비용 절감 및 온실가스 저감 등에 큰 영향을 미치기 때문이다.

이에 따른 설계, 설비, 시공, 유지관리 등에 걸쳐 냉동창고 생애주기비용(LCC: Life Cycle Cost)을 최적화하고 효율적인 냉동창고 운영을 가능케하는 요소를 알아본다.

콜드체인·냉동창고 성장세
콜드체인산업은 신선식품의 저장, 운송 등 유통물류를 포함하고 있어 냉동창고 확대의 지대한 영향을 미치고 있다.

산업통상자원부가 발표한 ‘2021년 상반기 주요유통업체 매출동향’에 따르면 국내 주요 유통업체의 2021년 상반기 매출은 지난해에 이어 12.1%라는 높은 성장률을 기록했으며 이중 온라인 매출은 장보기, 새벽배송 등 식품군의 강세에 힘입어 전년대비 16.1% 증가했다.

수도권 중심으로 투자가 많이 이뤄지던 물류창고가 코로나 팬데믹 이후로 신선식품 배송서비스를 경험한 이용자가 늘어남에 따라 각 물류의 거점이 되는 부산, 창원, 대구 등 대도시 주변으로 많은 투자가 진행되고 있다.

관련업계는 이러한 냉동창고산업은 향후 3년간 연 평균 26%에 이르는 고성장을 예상하고 있다.

구분

2020년 상반기

2021년 상반기

매출 비중

매출 증감률

매출 비중

매출 증감률

대형마트

18.1%

5.6%

16.2%

0.3%

백화점

15.0%

12.9%

16.9%

26.2%

편의점

16.6%

1.9%

15.7%

6.2%

SSM

4.0%

4.9%

3.2%

10.0%

오프라인 합계

53.7%

5.6%

52.0%

8.6%

온라인 합계

46.3%

17.5%

48.0%

16.1%

전체

100.0%

3.9%

100.0%

12.1%

▲ 2020년 상반기 및 2021년 상반기 매출비중 및 증감률(출처:산업통상자원부).

CBRE코리아가 국내 저온 물류센터 현황 및 콜드체인 물류시장의 성장잠재력을 분석한 ‘한국 저온물류센터 현황’ 보고서에 따르면 저온 물류센터 수요가 급증함하고 물류센터 개발이 진행되고 있지만 아직 순수하게 냉장·냉동시설로만 구성된 A급 저온물류센터 자산은 소수이며 이러한 물류센터 규모는 지속적으로 상승할 것으로 전망했다. 

이제 물류창고는 화물 적재공간과 하역, 보관 등 전통적인 서비스의 제공에서 상온은 물론 냉동·냉장식품 및 음료와 같은 저온관리 카테고리를 전문적으로 다룰 수 있는 복합물류 유통공간으로서 진화하고 있다. 

2분기 물류창고 30% 증가
현재 국내 e커머스기업들의 새벽배송, 당일배송 등 유통경쟁으로 인해 물류창고 수요는 지속적으로 늘어나는 추세다.

글로벌 부동산기업인 체스터스톤에 따르면 2021년 2분기 국내 수도권 인근에서 준공된 물류센터는 751만m²로 2019년 1분기 이후 최고치를 기록하고 있다. 해당분기 건축허가를 받거나 착공에 들어간 물류센터는 138만m²로 1분기 115만m²를 상회하고 있어 냉동창고산업의 고성장 추이는 지속될 것으로 전망된다.



국가물류통합정보센터에 2021년 2분기 물류창고업으로 신규 등록된 창고 수는 냉동·냉장창고를 포함해 전국 57개다. 

이는 전 분기대비 30% 증가된 수치이며 36개가 수도권 물량이다.수도권 물류센터 신규 공급면적은 이천시, 광주시 등이 포함된 동남부에 약 38%가 집중됐으며 인천광역시, 김포시 등이 소재한 서북부 지역의 공급비율은 1% 상승, 남부지역의 공급비율은 1% 하락했다. 이로 인해 수도권 물류센터의 누적 공급면적은 2,224만m²다.

냉동창고 에너지효율화 방안
물류센터의 공급량이 지속적으로 늘어나는 가운데 센터 내 냉동창고 비중 역시 확대되는 추세다. 저온창고 전문 설계사무소에 따르면 물류센터 내 상온·저온 비율은 현재 3:7 정도로 저온영역이 점점 늘어가고 있다.

저온창고는 냉동·냉장설비를 365일 가동하며 온도를 유지하기 때문에 매우 큰 에너지비용이 소모된다. 

냉동·냉장창고 전문 엔지니어링기업인 티이컴퍼니의 관계자는 “일반 기계식 냉동시스템을 사용해 냉동용량 1만560톤을 유지하는데 필요한 수전전력은 880kW/h로 일일 12시간 365일 가동했을 시 전기사용량은 385만4,400kW이며 전기요금은 90원/W를 적용하면 3억4,689만6,000원이다”라며 “냉동창고 운영비용은 생애주기비용에 대부분을 차지하기 때문에 LNG냉열, 연료전지 융·복합시스템, 자연냉매 적용 등 에너지비용을 줄일 수 있는 다양한 효율향상시스템을 검토해야 한다”고 강조했다.

국내에서 유일하게 저장·운송·유통 등 콜드체인 전 분야 토탈솔루션을 제공하고 있는 캐리어냉장의 관계자는 “냉동창고 생애주기비용을 절감하기 위해 수명이 긴 개방형 스크류냉동기를 사용하고 주기적인 오버홀 및 소모품 점검을 통해 10년 이상 운전기간을 늘릴 수 있다”라며 “또한 날로 강화되는 환경규제에 대비해 암모니아(GWP 0), CO₂(GWP 1) 등 자연냉매를 적용한 시스템을 검토해야 한다”고 말했다.

또한 에너지효율이 높은 인버터냉동기를 적용해 전기료를 절감하고 대형냉동창고의 경우 설계단계서부터 중앙식시스템 및 증발식 응축기 등 에너지절감에 유리한 설계를 적용해야 한다.

중앙집중식 시스템에서 자연냉매를 적용 시 암모니아·CO₂냉매를 사용하게 된다. 자연냉매는 효율이 뛰어나고 GWP도 낮지만 독성 및 고압의 특성으로 인해 전문지식을 보유한 기술자가 관리해야 한다. 

만약 자연냉매를 전면 적용하기 어렵다면 R404A·CO₂ 방식도 선택할 수 있다. 독성을 가진 암모니아를 사용하지 않기 때문에 기술인력 확보에 유리하며 배관길이가 짧아 누설위험이 줄어든다. 

R404A의 GWP지수는 3,943이지만 R404A·CO₂시스템에서는 R404A 사용량은 1/10로 줄어 전체 GWP는 R404A 100%(1만2,714kg 기준 200만5,252) 사용 시보다 훨씬 적은 25만1,087로 친환경적이다. R404A 100% 시스템보다 냉동기 전력소비량은 약 20%, 배관의 압력손실은 약 10% 줄어들어 에너지비용 절감에도 기여할 수 있다.

통합제어, 시스템 최적화또한 물류센터를 운영하는 데 있어 통합관제시스템의 중요성도 부각되고 있다.빌딩제어, 보안, 냉난방공조(HVAC), 소방 등 하드웨어와 AI, IoT 등 최신 디지털기술에 컨설팅 서비스를 결합한 최첨단 빌딩 통합솔루션으로 글로벌시장에서 활약하고 있는 존슨콘트롤즈는 물류센터의 생애주기비용 절감을 위한 통합제어를 강조하고 있다. 

존슨콘트롤즈의 관계자는 “이제까지 해오던 전통적인 창고운용 방식으로는 큰 규모의 비용절감은 어려운 상황”이라며 “기계·제어 등 냉동창고의 기본적인 주요설비의 개별 기술력은 과거부터 큰 변화가 없으며 최근에서야 물류창고 건물제어시스템과 냉동설비 제어시스템의 분리 운영 방식에서 통합제어시스템으로 설계가 이뤄지고 있다”고 말했다.

이와 같이 최근 가장 비약적으로 발전하고 있는 AI, 빅데이터 기술 등을 활용해 단순한 창고의 개념이 아닌 전체적인 건축물로서 통합적인 관리가 필요한 시점이다. 

글로벌 기업들은 이미 건축물의 통합적인 관리의 중요성을 인식하고 통합관리시스템 개발에 힘쓰고 있다. 이러한 통합관리시스템은 많은 국가들의 건축물 운용에 있어 공간과 환경, 사람, 운영비용 및 에너지절감부문에서 큰 효과를 만들어내고 있다.

냉동창고 E효율화, 제도적 뒷받침 필수냉동창고의 생애주기 비용 감소에는 에너지효율이 가장 큰 영향을 미친다. 이를 확대하기 위해 에너지효율이 높은 인버터냉동기를 적용, 전기사용량을 줄이고 통합제어를 통한 시스템최적화를 이룰 수 있도록 관련인증 및 인센티브제도가 뒷받침돼야 할 시점이다.