저온시설연구회(회장 김병삼)는 지난 12월 10일 한국식품연구원 대회의실에서 관련업계 관계자 40여 명이 참석한 가운데 ‘고품질 안전 농식품 유통을 위한 냉동냉장위생관리 설비와 기술’이란 주제로 ‘한국식품냉동공조위생설비 포럼’을 개최했다.

김병삼 회장은 인사말을 통해 “저온시설연구회는 연간 4회의 모임을 갖는데 올해부터는 장기적으로 냉동냉장부문, 공조부문, 설비부문까지 모두 아우르는 가치를 장기적으로 추진하기 위해서 연말 모임은 가칭 포럼으로 진행하기로 했다”며 “회원 50개사가 되는 시점에 냉동냉장 업계의 어려움을 대변하고 관련 산업의 발전을 위한 제도 개선과 정보교환 및 협력연구 등을 체계적으로 논의할 수 있는 협회 형태로 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔다.

이번 포럼에서는 △국내 농식품 냉동냉장 설비 소재 산업 발전 방안(김병삼 박사 / 한국식품연구원) △냉동냉장 시설용 인버터 냉동기 기술(김동기 상무 / 경동산업) △식품공장 시설의 HACCP 선행요건(이기표 대표 / LS 식품안전원) △플라즈마의 농식품 저장유통에의 적용 기술(박병인 대표 / 워터링크)에 대한 주제발표와 질의응답 그리고 연구회 발전방안 토론회가 함께 열렸다.

김병삼 한국식품연구원 박사

국내 농식품 냉동냉장 설비 소재 산업 발전 방안

첫 번째 발표에 나선 김병삼 한국식품연구원 박사는 ‘국내 농식품 냉동냉장 설비 소재 산업 발전 방안 발표’에서 냉동냉장설비 현황, 농식품 냉동냉장유통설비, 그리고 업계 발전방향에 대해 소개했다.

김병삼 박사는 “농업분야 저온시설은 농산물산지유통센터(APC) 건립지원사업, 과수화훼 거점산지유통센터건설사업, 콜드체인 등 저온유통체계구축사업, 저온저장고 등 밭작물공동경영체육성사업 등 정부지원 정책사업과 지자체 등의 저온창고 지원사업 등으로 구축되고 있으며 전국에 약 70만평 정도가 산재돼 있다”고 소개하며 “최근 들어서는 정부 지원사업이 감소하는 추세”라고 밝혔다.

또 농식품 냉동냉장유통분야에서 콜드체인은 ‘농장에서 식탁까지(Farm to table)’를 지향해 원재료 획득 및 냉각 → 냉장보관 → 냉장가공 → 냉장운송 → 냉장 판매의 과정으로 수행되는 만큼 유통 시스템별 냉장설비 역할의 중요성도 강조했다.

특히 김병삼 박사는 “최근들어 생선이나 정육 냉동시설에서 고선도를 유지하기 위해 영하 40도 이하의 Ultra-low Temperature 요구가 많아지고 있으며 또 전자레인지용 냉동 완전조리 식품 등의 시장이 급속히 확대되면서 신선 농산물과 거의 비슷한 품질을 유지할 수 있는 개별급속냉동(IQF) 기술 및 시설 확충 수요가 증가할 것으로 예측된다”고 시장동향에 대해 밝혔다.

이어 김 박사는 “4차산업혁명 시대를 맞아 전산업이 기술용합을 통한 초연결 지능정보 기술형 산업으로 진화하고 있다”며 “이제는 큰 물고기가 작은 물고기를 잡아먹는 것이 아니라 빠른 물고기가 느린 물고기를 잡아먹는 시대로 이에 대비해야 한다”고 말했다.

김동기 경동산업 상무

냉동냉장 시설용 인버터 냉동기 기술

김동기 경동산업 상무는 ‘냉동냉장 시설용 인버터 냉동기 기술’ 발표에서 냉동냉장 전문업체로서 경동산업이 지향하는 제품개발 방향과 최근 개발, 상용화한 인버터 냉동기에 대해 소개했다.

무엇보다 제품 개발 방향에 대해 “자연냉매 등 온난화지수가 낮고 에너지효율을 높이는데 초점을 맞출 계획”이라고 강조했다.

경동산업이 이 일환으로 개발한 제품이 2019년 11월부터 양산에 들어간 인버터 냉동기 시스템 ‘심플 플러스 인버터(SIMPLE Plus INVERTER)’이다.

김동기 상무는 “그동안 인버터 제품은 인버터압축기, 드라이브 부분이나 제어시스템 부분 등이 상당히 복잡해 설비하는 분들의 외면을 받아왔다”며 “제품명에 붙인 심플은 현장에서 설비하는 분들이 쉽고 편리하게 적용하고 서비스할 수 있다”는 의미를 담고 있다고 말했다.

경동산업의 인버터 냉동기는 냉동부하에 따라 30~90Hz 범위에서 지속적으로 속도를 조절하고 냉각용량을 조절해 정확한 온도와 습도를 유지해준다. 또 압축기 시동 및 정지 횟수 감소로 응력이 최소화돼 시스템 수명이 늘고 유지보수 비용이 줄어든다.

인버터의 속도 조절로 낮은 기동전류를 만들 수 있다. 압축기 기동 시 최소 속도인 30Hz에서 기동하므로 전류가 낮아 주변 장치에 전기적인 영향을 주지 않는다.

김동기 상무는 “인버터는 보통 제어범위가 30~100Hz인데 반해 우리가 상용화한 제품은 30~90Hz 범위에서 제어된다”며 “인버터 운용 시 전부하를 다 사용할 수 있는 게 아니라 주변의 온도 등 실제 환경과 사용조건에 따라 부분부하를 취하게 되므로 국내에서는 30~90Hz 범위에서 운용되고 있다”고 밝혔다.

경동산업 인버터 냉동기는 인버터 제어로 안정적인 부하에서 ±0.1~0.3도의 적은 편차로 정밀하게 온도 관리가 가능하다. 또 냉각 부하에 따라 즉시 대응해 압축량을 조절함으로써 기동과 정지가 크게 줄고 기동전류가 낮아 에너지 효율을 극대화해준다.

김동기 상무는 “정속형 스크롤 시스템 대비 인버터 스크롤 시스템은 △압축기 및 열교환기 최적화로 10% △모듈레이션으로 최대 15% △증발기 설정온도 조절(+2~3℃)로 8% 등 적용하는 효율항목에 따라 최소 10%에서 최대 33%까지 에너지효율 향상 효과를 기대할 수 있다”고 강조했다.

김동기 상무는 압축기 및 드라이브와 제어시스템의 구성 방식에 대해서도 소개했다.

압축기에 따른 분류를 보면 △인버터 압축기+인버터 드라이브는 쇼케이스 2~3대나 냉동·냉장창고에 적용이 가능하다. 이에 반해 △정속압축기+인버터 드라이브는 부하변동이 심한 쇼케이스보다는 부하변동이 덜한 냉동·냉장창고에 적합하다.

제어방식에 따른 분류를 보면 △증발압력 제어는 2∼3개의 쇼케이스나 과실 등 고습도 냉장창고 △룸온도 제어는 냉장·냉동창고에 적합하다.

김동기 상무는 “쇼케이스나 습도 관리가 필요한 과실 등 농산물 고습도 냉장창고에는 증발압력을 임의적으로 조정 가능한 증발압력제어 방식을 적용하지만 쿨러의 증발온도와 룸 온도 편차를 축소하려면 쿨러 용량을 키워야 한다”며 “우리가 개발한 인버터 냉동시스템은 룸온도 제어 방식으로 저온저장고에 특화된 제품이다”라고 소개했다.

경동산업의 룸온도 인버터 냉동기 시스템은 콘덴싱유니트, 유니트쿨러, 전자식팽창밸브, 컨트롤 박스(AK-PC351 내장)가 최적의 시스템을 구성할 수 있도록 일체로 개발됐다.

콘덴싱유니트에는 인버터 컴프레서(중온용 댄포스 스크롤 컴프레서)와 그것을 구동하기 위한 인버터 드라이브, 또 드라이브에는 자체 이상 유무를 판독할 수 기능이 내장되어 있다.

거기에 LCP 모니터와 팬모터 스피드 컨트롤러, 펌프다운을 위한 저압력 스위치, 안전을 위한 고압력 스위치 등도 적용되어 있다.

유니트쿨러에는 모듈화로 배선이 쉽고 IoT 기술 접목을 통한 모니터링 솔루션을 강화할 수 있는 카렐의 전자식 팽창밸브(EEV) 패키지를 내장했다.

김동기 상무는 “실제 적용하는 설비기술자들이 인버터 냉동시스템에 이질감 없이 접근할 수 있도록 각 장비의 모듈화를 통해 좀더 쉽고 빠르게 설치하고 신속한 A/S가 가능하도록 개발, 상용화했다”며 “설치 후 세팅도 △시작화면 ON 후 냉매선택 △사용모드 선택 △과열도 설정 등 3가지만 세팅해주면 된다”고 긴편성을 강조했다.

경동산업의 인버터 냉동기 라인업은 모두 8개 모델이다. R404A냉매 적용한 정속형 압축기+인버터드라이브 모델은 2HP, 3HP, 5HP까지, R410A냉매 적용한 인버터압축기+인버터드라이브 모델은 3HP, 4HP, 5HP까지 라인업 되어 있다.

김동기 상무는 “올 상반기 중으로 R410A 냉매용 7.5~15HP까지 개발을 끝내고 양산체제에 들어갈 예정”이라며 “앞으로 지구온난화로 인한 환경규제와 에너지효율 등으로 인해 저온저장고 냉동시스템 시장도 인버터시스템 보급이 확대될 것”이라고 전망했다.

한편 경동산업은 지난해부터 영국과 말레이시아에 정속형 냉동기와 인버터 내장형 냉동기를 수출하고 있다.

이기표 LS식품안전원 대표

식품공장 시설의 HACCP 선행요건

이기표 LS식품안전원 대표는 ‘식품공장 시설의 HACCP 선행요건’ 발표에서 △HACCP시스템의 구조와 의무적용 대상품목 △소규모 HACCP의 평가 △위해요소 분석, 평가 △개선조치 및 검증절차 방법수립 △선행요건 관리 등에 대해 소개했다.

HACCP제도는 식품을 만드는 각 단계에서 생물학적, 화학적, 물리적 위해요소가 해당식품에 혼입되거나 오염되는 것을 방지하기 위한 위생관리 시스템이다.

HACCP시스템은 국내에 1995년 도입되어 △어육가공품(어묵) △냉동수산(어류, 연체류, 조미가공품) △냉동식품(피자류, 만두류, 면류) △빙과류 △비가열 음료 △레토르트식품 △배추김치 등 7개 품목에 의무 적용되어 시행되고 있으며 △어육소시지 △빵류, 떡류 △초콜릿류 △과자·캔디류 △즉석섭취식품 △국수·유탕면류 △특수용도식품 △음료류 등 8개 품목은 올해까지 단계적으로 의무적용이 추진된다. 이중 식품제조가공영업소 중, 전년도 총 매출액 100억원 이상인 업체는 2017년부터 의무적용이 시행되고 있다.

이기표 대표는 “식품공장 시설의 HACCP 선행요건은 현장에서 안전한 식품을 생산하기 위해 지켜야하는 기본적인 위생조건 및 방법을 규정하는 기준으로 HACCP을 도입하고자 하는 현장에서는 우선적으로 지켜야 하는 사항이자 HACCP 시스템의 효과를 높이기 위해서는 필수적인 전제조건”이라고 밝혔다.

이기표 대표는 “식품공장 시설의 HACCP 선행요건은 △영업장 관리 △위생관리 △제조시설설비관리 △보관관리(냉장/냉동시설설비관리) △용수관리 △검사관리 △검사/회수관리 등으로 이에 대한 기준을 수립하고 준수하도록 규정하고 있다.”고 강조했다.

박병인 워터링크 대표

플라즈마의 농식품 저장유통에의 적용 기술

박병인 워터링크 대표는 ‘플라즈마의 농식품 저장유통에의 적용 기술’ 발표에서 플라즈마의 생성과 살균작용, 적용분야, 국내외 현황 등에 대해서 소개했다.

박병인 대표는 “우주공간의 99.9%는 플라즈마로 구성되어 있다“며 ”공기(기체)에 전기에너지를 가하면 이온화된 가스 전자, 중성자, 자유래디칼, 오존, 자외선 등이 생성되는데 이 가운데 이온화된 가스전자가 제4의 물질인 플라즈마“라며 ”플라즈마는 높은 반응성, 침투성, 산소로 자연 분해되는 속성으로 잔여물을 남기지 않기 때문에 실질적인 소독 및 살균제로 쓰일 수 있다“고 강조했다.

현재 워터링크는 플라즈마를 응용해 농/수/축산물의 저장 효율향상과 농업 및 식품산업의 다양한 분야에 응용기술을 개발, 시장에 공급하고 있다.

워터링크에서 개발한 ‘플라즈마 큐어링’은 농수축산물 저장고내의 세균과 곰팡이 살균으로 이병방지와 부패억제를 하며 부유 미생물과 표면 미생물 살균으로 선도 유지를 하고 에틸렌가스 등을 제거해 저장성을 향상시킨다는게 박 대표의 설명이다.

박병인 대표는 “`플라즈마 큐어링`은 농기계 등록과 농림축산식품부로 부터 농산물 장기저장에서 신선도 유지와 부패방지를 위한 `우수기술 확인서`와 저전압 플라즈마를 이용한 농산물 장기저장 기술로 `녹색기술 인증서`를 받았다”며 “현재 농협 산지유통센터의 저온저장고 및 농업기술센터와 지자체의 시범(보조)사업 등을 통해 농가에 보급되고 있다”고 밝혔다.