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GWP가 150 이하인 친환경냉매를 적용하는공기열원히트펌프 온라인 슬롯과제가 공고돼 주목받고 있다.

한국에너지기술평가원은 ‘2024년 에너지기술온라인 슬롯사업 신규연구온라인 슬롯과제’로 ‘탄소중립 건물용 초고효율 냉난방·급탕 히트펌프 기술온라인 슬롯’ 연구과제를 공고했다.

글로벌 온라인 슬롯시장 규모는 2022년 665억달러이며 2032년까지 연평균 8.8% 성장이 예상된다. 특히 공기열원온라인 슬롯(ATW)는 현재 유럽을 중심으로 연평균 30% 이상 성장 중이다.

유럽과 미국의 HFCs 냉매규제와 친환경 냉매적용 고효율 온라인 슬롯 보급정책에 대한 수출전략에 대응하며 국내보급 활성화를 위한 정부의 지원이 필요한 상황이다.

몬트리올 의정서에 따르면 우리나라는 2045년까지 HFC를 80%까지 감축해야하며 HCFC는 2030년 전폐 예정이다. 이에 따라 이를 대체할 대안·혁신기술 확보와 국내기술의 자립이 필요하다.

이에 따라 추진되는 이번 R&D는 건물부문 냉난방과 급탕을 동시에 수행할 수 있는 친환경 냉매를 적용한 초고효율 ATW온라인 슬롯와 효율관리제도를 고도화 하는 것을 목표로 한다.

친환경냉매적용 ATW 히트펌프시스템 온라인 슬롯

이번 과제를 통해 EU Eco Labeling 동일 등급(A+, A등)인 최고효율 히트펌프가 온라인 슬롯된다. 최대 출수온도는 70℃이상이며 한랭지조건에서도 정격용량대비 100% 능력이 가능한 히트펌프시스템이 온라인 슬롯될 예정이다.

주요 온라인 슬롯내용에 따르면 △친환경냉매적용 초고효율 냉난방·급탕 ATW히트펌프시스템 온라인 슬롯 △효율제도 기반 효율측정방법 상세현황 조사분석·고도화연구 △사용자 행태분석 등을 통한 실환경실증·에너지사용량 분석·효율기준안 마련 △환경·경제적 성과발굴 방법론 제시·검증 등이 진행될 예정이다.

이번 과제를 통해 온라인 슬롯될 히트펌프는 GWP가 150 이하인 냉매가 적용되며 70kW급 냉난방·급탕이 가능한 하이브리드시스템이다.

히트펌프관련 핵심기자재 설계·제작 및 시스템 제어기술온라인 슬롯과 고압·가연성냉매를 적용안정성과 신뢰성 향상기술 온라인 슬롯에 대한 내용도 포함된다.

건물용 온라인 슬롯 통합시스템 실증도 진행된다. 조건은 부하패턴이 상이하며 2사이트 이상 합계 300kW이상이다.

또한 효율제도 기반 효율측정방법 상세현황 조사분석·고도화를 위해 △시장 △기술 △비용 △효율추이분석 등을 통한 중장기 효율기준이 수립될 예정이다.

중장기 효율기준프로그램 온라인 슬롯과 효율관리체계수립·절차서 고도화의 내용도 포함됐다. 또한 효율관리제도 냉매의 GWP 제한 포함에 대한 경제성분석과 기준수립 등이 진행될 예정이다.

이번 과제를 통해 실환경 실증과 에너지사용량 분석과 효율기준안도 마련도다. 이에 따라 품목별 사용자관점의 에너지효율 측정방법과 효율·고시기준이 온라인 슬롯될 예정이다.

2차연도 안에는 온라인 슬롯시스템 사업화를 위한 인증과 성과를 도출할 방침이며 고효율에너지기자재인증 등 효율관리제도와의 연계도 이뤄진다.

온라인 슬롯위험 극복을 위한 방안도 마련된다. 에기평은 국내·외 안전규정을 고려해 친환경 냉매봉입량 한계를 설정해야 하며 설치 시 필요한 관련 안정장비들을 검토해야 한다고 규정했다.

과제 참여자들은 HFCs냉매규제시기를 고려한 시장진입계획을 제시해야 하며 ATW히트펌프시스템의 에너지효율관리제도 도입을 위한 △시험조건 △시험기준 △에너지효율기준 등 성능지표도 제시해야 한다. 제도연계형 품목의 시장보급가능성을 고려한 요소기술 온라인 슬롯성과 등을 활용한 사업화매출액 성과도 도출해야 한다.

효율관리제도 연계인증기준 도출을 위해 산업표준화법 제5조에 따른 한국에너지공단 KS인증 지열원 온라인 슬롯 지정 시험기관과 협력방안을 제시해야 한다.

에기평의 관계자는 “이번 연구온라인 슬롯과제는 안전관리형 연구온라인 슬롯과제”라며 “연구온라인 슬롯계획서에 과제별 안전관리계획이 포함돼야 하며 가연성냉매적용 시 제조사와 시공사에서 관련 인허가사항을 필수적으로 검토해야 한다”고 말했다.

한편 이번 과제는 연구온라인 슬롯계획서를 제출해야 한다. 계획서에는 △SCOP △SEER △최대출수온도(℃) △한랭조건에서 정격용량 대비 난방능력(%) △실증 용량 (kW) △실증시간 △효율제도 고시(안) 등에 대한 정량목표와 상용화수준을 제시해야 한다.

R&D는 45개월 이내로 진행돼야 하며 실증운전은 최소 누적 1,000시간 이상 실시해야 한다. 총 정부출연금은 140억원 이내로 1차연도에 20억원 내외가 지원된다. 주관연구온라인 슬롯기관은 기업이며 이 중 중소·중견기업이 필수적으로 참여해야 한다.