일본의 공조용 냉매 동향
일본의 공조용 냉매 동향
  • 냉동공조저널
  • 승인 2019.05.03 10:36
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자료출처 : EHS&S연구센터

 

최근 지구온난화 문제로부터 고GWP(Global Warming Potentia : 지구온난화지수) 냉매를 둘러싼 국제적인 규제 강화 움직임이 높아지고 있다. 이런 추세에 맞춰 대체 프레온에서 저GWP·논프레온 냉매로의 전환이 더욱 더 빠른 속도로 진행되어 가는 상황에 있다.

일본에서는 지금까지의 프레온 회수·파괴법이 개정되어 회수·폐기 시 뿐만 아니라 프레온류의 제조에서 폐기까지의 라이프 사이클 전체에 걸친 포괄적인 대책이 취해짐에 따라 ‘프레온류의 사용 합리화 및 관리 적정화에 관한 법률’(이하 ‘프레온 배출 억제법’)이 시행되고 있다.

여기서는 최근 공조용 냉매를 둘러싸고 있는 상황과 그 관련 추세와 동향에 대해서 소개한다.

냉매의 특징

프레온류란 플루오로카본(불소와 탄소의 화합물)의 총칭으로, 프레온 배출억제법에서는 CFC(클로로플루오로카본), HCFC(하이드로클로로플루오로카본), HFC(하이드로플루오로카본)를 프레온류라고 부르고 있다.

최근에는 저GWP 냉매로서 HFO(하이드로플루오로 올레핀)계 냉매를 채용한 제품의 발매가 증가하고 있다.

HFO는 수소, 불소, 탄소로 이루어진 화합물이며 탄소와 탄소의 결합으로 이중결합을 가지기 때문에 대기 중에서 분해가 빠르고 GWP가 매우 낮다.

공조용 냉매의 변천

공조 시스템의 여명기에 있어서 공조용 냉매에는 탄화수소, 암모니아, 이산화탄소라고 하는 자연냉매가 이용되고 있었다. 그 후, CFC(클로로플루오로카본), HCFC(하이드로플루오로카본)와 같은 프레온계 냉매가 개발되었다.

냉매로서 성능이 뛰어나고, 화학적으로 안정되어 불연, 무독하며, 안전성이 높아 사용용도가 확대되었다.

1974년, CFC가 성층권의 오존층을 파괴하는 것이 미국 캘리포니아 대학 롤랜드 교수의 논문에서 밝혀졌다. 이 문제로부터, 오존층을 파괴하는 물질에 관한 몬트리올 의정서에 근거해, 국제적으로 생산·수입이 규제됐다. 이 의정서에 따라 일본에서는 "특정 물질의 규제 등에 의한 오존층의 보호에 관한 법률"(이하 ‘오존층 보호법’)에 근거해 CFC를 1995년에 전폐하고 HCFC를 2020년에 전폐할 예정이다.

오존층파괴 문제로 HFC(하이드로플루오로카본)계 냉매가 개발됐다. 일반적으로 이를 대체 프레온이라고 부른다. HFC계 냉매는 오존층을 파괴하는 염소를 가지고 있지 않기 때문에 오존층 파괴는 하지 않지만, 이산화탄소의 100배에서 1만배 이상의 큰 온실 효과가 있다. 그 때문에 지금까지의 대체프레온을 대신할 수 있는 저GWP·논프레온 냉매가 요구되고 있다.

저GWP 냉매로서는 HFC계 혼합냉매나 HFO(하이드로플루오로 올레핀)계 냉매 등의 연구 개발이 진행되고 있다. 또, 이것들 이외에 자연계에 존재하는 자연냉매인 탄화수소, 암모니아, 이산화탄소 등의 채용이 있다.

저 GWP냉매와 확대를 위한 과제

〈그림 1〉에 제품별 차세대 후보를 나타낸다.

 

중략

2019년 5월호 참조


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