‘냉매가스 NO’ 열전소자 냉·온풍기…친환경을 위한 혁신 노력

[산업일보]
에어컨과 냉장고 등에 필요한 냉매로 사용되는 수소불화탄소(HFC)는 오존층을 파괴해 지구온난화를 가속화하는 온실가스다.

이산화탄소(CO₂)보다 더 강력한 온실가스로 꼽히는 HFC의 사용을 줄이려는 노력이 이어지는 가운데, 열전소자(열전반도체)를 활용한 제품들이 속속 등장하고 있다.

지난달 29일부터 30일까지 인천 송도컨벤시아에서 열린 ‘2022 환경산업&탄소중립 컨퍼런스 및 전시회(ECIEX 2022)’에 참가한 ㈜성하에너지는 열전소자로 냉각과 난방이 가능한 이동식 소형 냉온풍기 데모를 선보였다.


성하에너지의 장종철 상무는 “열전소자는 냉매가스를 대체할 수 있는 새로운 개념의 반도체로, 최근 와인냉장고나 냉온장기, 냉온수기 등에 적용되고 있다”며 “데모로 제작한 이 소형 온풍기는 350~400kW 정도의 전력만으로 가동할 수 있다. 에너지 소모가 적은 혁신 기술이 열전소자”라고 말했다.

양극으로 나뉘는 열전소자는 전기가 흐르면 순간적으로 한쪽 면이 급격하게 뜨거워지고, 다른 한쪽 면이 급격하게 차가워진다. 열역학법칙에 따라 뜨거운 것과 차가운 것이 같이 있을 경우에는 모두 다 뜨거워지게 되는데, 뜨거운 면의 열을 제어할 수 있다면 냉매를 사용하지 않고도 열전소자를 통해 냉각과 난방이 모두 가능하다는 것이 장 상무의 설명이다.

장 상무는 “성화에너지는 열전소자의 온도를 제어하는 핵심기술로 국제 특허를 보유하고 있다”며 “소형 냉온풍기는 해외 수출을 겨냥해 개발했다. 바이어의 요구에 따라 제품 콘셉트의 커스터마이징도 가능하다”고 밝혔다.

이 밖에도 성하에너지는 열전소자 기술력을 바탕으로 열교환모듈 장착 반응기, 무냉매 반도체 냉장고, 무냉매 산업용 에어컨 등 냉매를 사용하지 않고 온도 조절이 가능한 다양한 제품들을 제조하고 있다.

냉매가스 기술은 100년이 넘게 이어져오면서 기술 고도화가 이뤄져 생산단가가 낮다는 장점이 있지만, 친환경을 위해 냉매가스 사용을 줄여야 한다고 강조한 장 상무는 “열전소자는 오래되지 않은 기술이어서 고도화가 덜 이루어져 생산단가가 높다는 것이 약점이지만, 향후 기술이 고도화 된다면 고효율 친환경 엔지니어링 솔루션으로 자리할 수 있을 것”이라고 말했다.