삼성전자 DA사업부 송병하 그룹장이 'EHS 히트펌프 보일러' 제품의 주요 특장점을 설하고 있다. 삼성전자 제공삼성전자가 독자적인 히트펌프 기술력을 앞세워 국내 난방 전기화 사업에 본격적으로 나선다고 29일 밝혔다.
삼성전자의 히트펌프는 공기열과 전기를 활용하는 에너지 전환 설루션이다. 이를 적용한 히트펌프 보일러의 경우 에너지 효율이 100% 미만인 화석연료 대비 에너지 효율이 더 높고 탄소 배출량은 더 적다.
히트펌프 설루션은 외부의 열 에너지를 흡수해 내부의 열 에너지원으로 쓰며, 냉매가 액체와 기체 상태를 오가며 열을 흡수·방출하는 성질을 활용한 '증기 압축 사이클'을 기반으로 작동한다.
외부에서 열을 흡수한 냉매는 압축기를 거쳐 고온·고압의 기체 상태가 되고, 이로 인해 발생한 열이 열교환기를 통해 실내의 공기나 물로 전달되는 방식이다. 또 열을 방출한 냉매는 다시 팽창하며 온도가 낮아지고, 외부에서 열을 흡수할 수 있는 액체 상태로 변한다. 이 순환이 반복되면서 상대적으로 적은 에너지 투입만으로도 높은 열에너지를 확보할 수 있다는 게 삼성전자의 설명이다.
삼성전자 히트펌프 설루션은 바닥 난방에 주로 사용되는 35도 출수 조건에서 투입 전력 대비 5배 수준의 열 에너지를 공급할 수 있다.
삼성전자 'EHS 히트펌프 보일러' 실외기. 삼성전자 제공삼성전자는 이 같은 히트펌프 기술력을 집약해 성능과 효율, 탄소 저감을 모두 강화한 한국형 'EHS 히트펌프 보일러' 신제품을 지난 20일 출시했다. 이 제품에는 공기의 열을 물로 전달하는 에어 투 워터 방식이 적용됐다. 가열된 공기로 데워진 물이 바닥 아래 배관을 흐르며 집 안을 따뜻하게 하고, 온수도 공급하는 방식이다.
특히 고효율 냉매 압축 기술과 결빙 방지 기술을 기반으로 영하 25도 극저온 환경에서도 동작이 가능하며, 영하 15도 조건에서도 최대 70도의 고온수를 안정적으로 공급할 수 있다는 설명이다.
대용량 열교환기가 탑재된데다가 압축기 내부 밸브가 한층 효율적인 구조로 설계돼 에너지 손실이 적다. 또 범용 R410A 냉매보다 지구온난화지수가 68% 낮은 R32 냉매가 적용돼 친환경성도 강화됐다.
삼성전자의 히트펌프 설루션은 전기 보일러 외에도 다양한 제품군에 활용된다. 실내에 냉난방을 공급하는 에어컨, 따뜻한 공기로 의류를 건조하는 건조기와 세탁건조기, 의류를 관리하는 에어드레서나 식기를 건조하는 식기세척기 등에는 공기를 직접 가열하는 '에어 투 에어' 방식의 기술이 활용된다.
삼성전자는 차별화된 히트펌프 성능 구현을 위해 북미, 유럽, 일본 등 20여 개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하고 있다고 밝혔다.
일본 아사히카와에 위치한 '삼성 HVAC(냉난방공조) 테스트 랩'에서는 혹한·강설 환경에서의 히트펌프 설루션 신뢰성 검증을 진행하고 있으며, 미국 보스턴에서는 히트펌프 실사용 가구에서 사용 패턴을 분석하고 에너지 절감 효과를 검증하는 실증 작업을 진행 중이다.
스웨덴 왕립공과대학(KTH), 룰레오 공과대학(LTU)과는 컨소시엄을 구성해 고효율 난방 기술을 개발하고 있다.
삼성전자 'EHS 히트펌프 보일러' 제어기. 삼성전자 제공삼성전자는 연구개발 역량을 토대로 글로벌 히트펌프 시장 공략에 속도를 올리겠다는 계획이다. 주요 국가들의 정책 방향도 히트펌프 기술에 우호적이다. 글로벌 히트펌프 시장의 약 50%를 차지하는 유럽은 탄소 중립 등을 위해 히트펌프를 재생에너지원으로 인정하고 제조사 지원 정책을 확대하고 있다. 미국, 일본, 중국 역시 보조금과 세금 감면 등 국가 차원의 지원을 통해 히트펌프 보급 확대를 추진 중이다.
한국 정부도 최근 '2050 탄소 중립' 목표 하에 히트펌프 보급 사업을 발표했으며, 2035년까지 350만대 대상으로 지원 대상을 확대할 예정이다. 정부는 이달부터 제주, 전남, 경남 등 주요 지방자치단체 내 연탄·등유 보일러 사용 가구와 도시가스 미공급 지역을 대상으로 히트펌프 보일러 지원 사업을 시행한다. 지원 대상 가구는 제품 설치 완료 후 지자체의 현장 확인을 거쳐 보조금을 환급 받을 수 있으며, 가구당 지원금은 히트펌프 보일러의 구입과 설치 비용 포함해 최대 70% 수준이다.
삼성전자 DA사업부 송병하 그룹장은 "히트펌프는 전기 난방화 전환과 탄소 중립을 위한 핵심 설루션"이라며 "국내 소비자들이 안정적인 난방 성능과 에너지 효율 가치를 동시에 누릴 수 있도록 지속적으로 기술을 혁신해 나갈 것"이라고 말했다.