레파엔지니어링, "1.2℃ 저온 칠러, 냉동기·공기압축기 폐열회수기 특화제품으로 친환경·고효율 틈새시장 공략"
레파엔지니어링, "1.2℃ 저온 칠러, 냉동기·공기압축기 폐열회수기 특화제품으로 친환경·고효율 틈새시장 공략"
  • 성백진 기자
  • 승인 2019.12.05 20:54
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- 미국 뮬러사… 한국 제조·판매 파트너

- 스테인리스 더블 엠보싱 Temp Plate 적용, 친환경·고효율 응용제품 공급

- 정부 연구과제 수행, 폐열회수 온수생산 장치 국산화

 

윤남진 레파엔지니어링 대표
윤남진 레파엔지니어링 대표

냉동기 및 공기압축기에 외부로 버려지는 폐열을 이용해 온수를 무료로 사용하는 폐열회수 온수생산 장치, 브라인을 혼합하지 않고 1.2℃ 양질의 저온 냉수를 생산하는 저온 칠러(FFC Chiller) 모두 기존 냉동공조 시장의 보편화된 제품과 달리 에너지비용을 줄이면서 지구온난화 방지를 위한 탄소배출량 감소에 대응할 수 있는 친환경, 고효율 제품이다.

무엇보다 일반 건물부터 생산시설, 플랜트까지 각각 폐열이 많거나 저온 냉각수가 필요한 다양한 용도에 적용 가능하다.

냉동기 폐열회수장치, 공기압축기 폐열회수장치, 저온 칠러를 국내에 공급하고 있는 업체는 주식회사 레파엔지니어링(대표 윤남진)이다.

레파엔지니어링은 2002년 3월 설립된 후 18년 동안 냉동공조 관련 제품을 제작, 판매하고 있다. 특히 설립 첫해부터 미국 뮬러(MU�ELLER)사 아이스슬러리 타입 빙축열 시스템의 한국 지정 제작업체로서 파트너쉽을 맺고 출발해 현재 주력 제품인 냉동기 폐열회수기, 공기압축기 폐열회수기, 저온 칠러(브라인 없이 1.2℃까지 사용 가능) 등 뮬러사의 특화된 냉동공조 제품을 한국시장에 공급하고 있다.

미국 뮬러사는 60년 전통의 세계적인 냉동공조 전문기업으로서 1990년대 초 아이스슬러리 빙축열 시스템을 기반으로 한국 시장에 진출했다.

윤남진 대표와의 인연도 이때부터 시작됐다.

회사 설립 전 직장이 뮬러사의 아이스슬러리 빙축열시스템을 수입 판매하던 곳이다.

윤남진 대표는 “회사 성장의 한계를 느끼고 창업을 준비할 시점에 국내 시장 확대를 모색하던 뮬러사와 연결이 되면서 한국시장에서 뮬러사의 제조 및 판매 파트너로 제품을 공급하고 있다”며 “처음에는 완제품을 수입 판매했지만 지금은 그동안 기술 축적과 더불어 납기 단축, 제품 코스트 다운 등을 위해 일부 제품의 경우, 반제품이나 주요 부품을 들여와 조립 생산할 수 있게 됐다”고 밝혔다.

이어 윤 대표는 “한국시장에 공급되는 뮬러사의 아이스슬러리 빙축열시스템은 모두 레파엔지니어링을 통해 공급되고 있다”고 덧붙였다.

 

경기도 광주시에 위치한 레파엔지니어링 본사 및 공장 전경
경기도 광주시에 위치한 레파엔지니어링 본사 및 공장 전경

뮬러사 아이스슬러리 빙축열 독점 공급

레파엔지니어링은 10여 년간 뮬러사의 아이스슬러리 빙축열시스템을 공급하며 쌓은 탄탄한 신뢰를 바탕으로 냉동기 폐열회수기, 공기압축기 폐열회수기, 저온칠러 등에 대해서도 판매 및 기술협력 협약을 맺고 저탄소·고효율 에너지 소비구조 시대에 적합한 시스템을 제안하고 있다.

또한 최근에는 다양한 고객들의 니즈에 부응하기 위해 미쓰비시중공업의 친환경·고효율 에너지 절감 제품인 ‘CO2 급탕기’도 출시하며 라인업을 강화했다.

아이스슬러리 빙축열 시스템으로 사업 기반을 다졌지만 레파엔지니어링의 현재 주력 아이템은 냉동기 폐열회수기와 공기압축기 폐열회수기이다.

윤남진 대표는 “냉동기 및 공기압축기 폐열회수기는 적용하는 기기가 다를 뿐 별도의 보조 열원 없이 기존 시스템의 토출라인에 간단히 연결해 폐열을 회수하고 이 폐열을 이용해 온수를 무료로 생산하는 에너지절감 장치”라고 강조했다.

 

냉동기 폐열회수기 폐열 이용 흐름도
냉동기 폐열회수기 폐열 이용 흐름도

일반적으로 쾌적한 환경 및 식품 보존을 위해서 냉방, 냉동, 냉장시스템은 필수적이다. 냉동 시스템은 특성상 압축기에서 고압으로 압축해 고온 열(핫가스)이 발생하는데 이 발생된 열이 실외기를 통해 외부로 버려지게 된다.

이때 발생되는 폐열을 냉동기 폐열회수기(Fre-Heaters)를 통과시키면 응축열량의 60%를 회수해 온수를 공짜로 만들 수 있다.

보조열원이 필요없고 냉동시스템의 압축기와 응축기 사이에 간단하게 라인만 연결해 폐열을 회수함으로써 에너지 절약 효과가 크다. 응축기 전단에서 열을 회수함으로써 응축기의 용량 증대 및 효율도 높아진다.

또한 기존 응축기 팬 가동시간 절감과 압축기 동력이 감소해 이에 따른 냉동시스템 동력 5~8% 정도를 추가로 절약할 수 있고 더해 소음 감소 효과도 있다.

최근 냉동기 폐열회수기 D2-120 모델로 전기요금 절감액을 산출한 결과, 냉동기 20HP를 냉장용으로 1일 12시간 운전시 전기요금은 연간 60,400kW, 이산화탄소는 2.99톤의 절감효과를 거두었다. 기본 배관(15m) 설치비용을 포함해 투자회수기간은 2.1년로 나타났다.

윤남진 대표는 “냉동기 폐열회수기(Fre-Heaters)는 버려지는 폐열로 온수를 만들기때문에 전기 및 가스가 필요하지 않아 이에 따른 탄소(C02) 절감효과가 크다”며 “이는 국가적 차원의 온실가스 감축에 의한 탄소배출권 저감 대책에도 기여할 수 있다”고 강조했다.

냉동기 폐열회수기의 구조적 특장점은 특수제작된 스테인리스 더블 엠보싱 Temp Plate를 사용해 같은 전열면적 대비 열교환 면적이 넓어져 효율을 극대화할 수 있다는 점이다.

엠보싱 플레이트(Temp Plate)는 미국 PMC사의 제품으로 50년 이상 미국 및 유럽에서 냉각장치, 냉동기 페열회수 장치로 사용되고 있다. 또한 한국가스안전공사의 설계강도 시험에 합격한 제품으로서 고압가스에 사용할 수 있다.

무엇보다 폐열회수기를 구성하는 냉매라인과 온수라인을 별개로 구성해 안전을 최우선 고려했다.

윤남진 대표는 “기본 콘셉트인 원형제품의 경우, 냉매통과 열교환 Plate, 냉수통과 온수생산 Water Tank가 별도의 이중 구조로 제작돼 유체 간 혼합 가능성이 ZERO”라고 강조했다.

물탱크 내부에 부식방지를 위해 기본적으로 Anode봉이 설치되어 있어 음용수에 적용도 가능하다. 별도의 온수탱크를 적용해 야간에 온수를 저장하면 많은 양의 온수를 사용할 수 있어 쇼케이스가 많은 대형마트 및 식품가공 공장에 적용이 용이하다.

이 제품은 대형마트의 생활용수, 세척, 조리실, 휴게소, 난방보조를 비롯해 식품공장의 세척(CIP), 생산공정, 난방 및 온수 보조열원 등에 폭넓게 적용이 가능하다.

냉동기 폐열회수기(Fre-Heaters)는 친환경성, 저비용, 고효율 에너지절감 효과가 인정되면서 남대전 농협 하나로 마트(D2-120 모델)를 비롯해 코스트코 울산점(DHS-120 모델), 의정부 민락 이마트(DS-120 2대), 롯데월드(D2-120 16대), 맥키코리아(1~3차에 걸쳐 DHS-120 4대, DA-120 4대), 동원성남공장 프리져냉동기(DHS-120 4대), 롯데브랑제리 증평공장(DHS-120 4대), 동원아산공장(DHS-120 6대) 등 다수의 현장에 적용되어 가동 중에 있다.

 

 

공기압축기 폐열회수기(Air Saver) 역시 별도의 보조 열원이 필요하지 않은 제품으로, 기존 공기 압축기 토출라인에 연결하고 폐열을 이용해 온수를 무료로 생산한다.

윤남진 대표는 “공장 등에 설치되어 있는 모든 공기압축기는 고온의 압축공기 및 오일을 냉각하고 발생한 냉각 폐열을 그대로 대기 중으로 버리고 있다”며 “공기압축기 폐열회수기(Air Saver)를 도입하면 버려지는 폐열을 온수 및 난방 생산에 이용해 기존 온수를 생산하기 위한 보일러 가동시간을 줄여서 산업체 시설 내의 생활용수를 비롯해 세척(CIP), 생산공정, 난방 및 온수의 보조열원 등에 적용 가능한 뛰어난 에너지 절감 및 탄소배출 저감 효과를 거둘 수 있다”고 설명했다.

 

공기압축기 폐열회수기 폐열 이용 흐름도
공기압축기 폐열회수기 폐열 이용 흐름도

공기압축기 폐열회수기(Air Saver)는 엠보싱 Temp Plate 사이에 고온의 압축공기가 통과하고 고온의 열전달 매체를 형성한다. 양쪽의 Temp Plate 사이에 Water Cabinet을 삽입하고 양쪽으로부터 열을 회수해 온수를 생성한다. 압축공기 통과 열교환 Plate, 냉수 통과 온수생산 Water Tank와 별도의 이중구조로 제작, 누설 시에도 유체간 혼합 가능성이 ‘ZERO’로 식품제조안전을 고려했다.

공기압축기 폐열회수기(Air Saver)는 한국녹색산업진흥협회에서 추진한 ‘2016년 중소기업 온실가스 감축기술 사업화 지원사업’에 선정되어 동원F&B 수원공장에 2대를 설치, 필드에서 실증테스를 거쳤다.

동원F&B 수원공장에 설치돼 있는 공기압축기의 오일온도는 80~100℃의 고온이지만 오일 쿨러를 통해 대기중으로 열을 방출해 냉각하고 있었다.

윤남진 대표는 “실증테스트 결과, Air Saver 100모델 2대는 일일 33.6톤의 온수를 생산해 온수 생산을 위해 들어가던 에너지를 연간 LNG는 3만6,407nm³, 전기는 10만1,216kW를 절감했다”며 “이는 연간 절감 목표치인 에너지 61.3toe와 온실가스 127.7tCO₂를 100% 이상 달성해 폐열회수기 ‘Air Saver’에 사용되는 엠보싱 플레이트의 안정성과 우수성을 다시 한 번 확인할 수 있었던 계기였다”고 말했다.

덧붙여 윤 대표는 “동원F&B 수원공장 실증 테스트를 거치면서 물 라인 Water Cabinet(열교환기)에 엠보싱 플레이트를 평판형으로 적용하는 자체 기술력도 확보하고 특허 출원중”이라고 밝혔다.

Air Saver는 산업체 시설 내의 생활용수를 비롯해 세척(CIP), 생산공정, 난방 및 온수의 보조열원 등에 적용하면 에너지 절감 및 탄소배출 저감 효과를 거둘 수 있다.

2차 열교환기 없이 27℃ 이상 초과 온도 인입도 즉시 냉각

저온칠러(FFC Chiller)는 레파엔지니어링이 지속가능한 저비용, 고효율 환경에서 새로운 먹거리로 시장 확대에 나선 에너지절감 제품이다.

 

저온 칠러(FFC)의 구조
저온 칠러(FFC)의 구조

뮬러사의 디자인 특허 등록된 엠보싱 Temp�Plate는 동결의 잠재요소를 제거했으며 템프 엠보싱 플레이트 내에 냉매가 흐르고 엠보싱 플레이트 표면에 물이 흐르는 수직 낙하형 직접 열교환방식으로 2차 열교환기 없이도 27℃ 이상 초과하는 온도 인입도 즉시 냉각 가능하다.

스테인리스로 구성된 열교환부와 케이싱은 수명이 길고 누설 가능성을 현격히 줄였다.

증발기의 유량 사용범위는 플레이트당 최소 유량 16lpm~38lpm, 최대 유량 61lpm~ 114lpm까지 다양하게 사용가능하다.

콤팩트한 구조로 좁은 공간 설치에 이상적이며 증발기 플레이트를 2개에서 24개까지 확장 가능한 3가지 캐비닛 모델을 사용할 수 있다. 10~400마력의 크기로 개별 요구사항도 수용할 수 있다.

뮬러사의 멀티 스테이지 컨트롤러는 부하에 따라 최대 8단계 제어가 가능해 에너지절약에 효과적이다.

윤남진 대표는 “다른 종류의 칠러에 비해 에너지효율이 높아 최소 15%에서 최대 40%까지 압축비를 줄일 수 있고 냉장장치의 적은 유량과 적은 냉동기 동력을 사용, 에너지비용을 절약하면서 다양한 유량을 냉각시키기 위해 용이하다”며 “브라인 혼합 없이 양질의 저온수를 입수온도가 높아도 1.2℃까지 결빙 없이 생산가능하다”고 강조했다.

또 저온칠러는 냉각시간을 단축시키고 생산의 증가 및 빠른 시간에 투자비용을 회수할 수 있다는 게 회사 측 설명이다.

저온칠러는 강진 유가공공장 냉동설비 개보수시 기존 160HP 2대 철거 후 FFC칠러 110HP 2대로 교체한 결과, 단순동력비는 31.2% 절감했으며 에너지비용은 42.8%인 1,094.0GJ 절감 효과를 거두었다.

강진공장은 농업기술실용화재단과 한국표준협회에서 시설 검증을 통해 일부 설비 증설에도 불구하고 칠러 효율이 높아 동력 감소 및 가동시간 절감으로 에너지절약 및 저온 냉수를 꾸준히 공급하고 있다는 평가를 받았다는 게 윤남진 대표의 설명이다.

 

강진 유가공공장 개보수현장 저온칠러 설치 전경
강진 유가공공장 개보수현장 저온칠러 설치 전경

저온칠러는 식품회사, 화학플랜트, 건물 냉방 및 냉각이 필요한 다양한 시설에 적용 가능하다.

윤남진 대표는 “저온 칠러 장비 및 제조기술의 일부 국산화를 통해 품질향상과 가격경쟁력을 확보하면서 다양한 고객 니즈를 충족할 수 있도록 다양한 모델을 선보이겠다”고 밝혔다.

레파엔지니어링은 환경과 에너지를 생각하는 모토로 제품의 다각화와 국가에 산업에 이바지하는 기업을 목표로 기업부설연구소, 벤처기업, 특정설비, 고압가스 냉동기 제조 설비 등을 갖추고 있다.

특히 산업통상자원부 주관 온실가스 감축 및 에너지 절약사업에 선정돼 다수의 현장에 제품을 설치 완료 운전 중에 있으며, 폐열회수 온수생산 장치를 개발해 2017년 10월 특허(특허 제 10-1787270호) 등록해 지식재산권을 보유하고 있다.

윤남진 대표는 “기존 냉동공조 시장의 보편화된 제품을 고집하지 않고 환경과 에너지 절약에 기여할 수 있는 특화된 제품의 개발과 응용을 통해 틈새시장을 공략해 나갈 것”이라며 “당사만의 이익을 추구하기보다는 고객의 니즈에 반영해 공동의 이익 창출과 당면한 해결 과제를 서로 풀어 나가는 공생공존의 미래 지향적인 기업으로 발돋움하겠다”고 회사 비전을 제시했다.


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