-GWP 낮고, 열전달 효과 우수한 탄화수소계열 혼합냉매 개발

-고가이면서 난방성능 떨어지는 HFO-1234yf 대응…2024년 양산 목표

 

레미 경주공장 전경
레미 경주공장 전경

냉매 개발 및 생산 전문업체 주식회사 레미(대표이사 성상제, LEMY)는 최근 국책과제로 선정된 전기자동차용 탄화수소계열 혼합냉매 개발에 본격 착수했다고 밝혔다.

레미가 수행하는 국책과제는 개발 냉매 수요처인 현대자동차와 과제 주관기업인 차량용 공조시스템 전문업체 에스트라오토모티브 그리고 자동차 관련 핵심기술 연구 및 인증기관인 한국자동차연구원이 참여한다. 이 과제는 2020년 4월부터 2023년까지 3년 8개월간 진행되며 약 76억 원이 투입된다. 현재 선행개발 과제가 진행 중이다.

최근 전기자동차 시장이 급성장함에 따라 글로벌 차량 메이커는 히트펌프 시스템을 적용한 통합 열관리 시스템 개발에 박차를 가하고 있다.

테슬라는 올해 초 Model Y 차량에 이미 히트펌프를 활용한 통합 열관리 시스템을 출시했고 현대자동차도 내년 초에 전기자동차 전용 E-GMP(Electric Global Modular Platform)의 NE 모델을 출시할 예정이다.

하지만 아직 GWP(지구온난화지수) 규제를 충족시키고 히트펌프를 활용한 통합 열관리 시스템에 적합한 친환경 신냉매에 대한 선택지가 부족한 상태다.

유럽은 최근 들어 3세대 냉매인 HFO-1234yf를 적용하기 시작했다. 하지만 HFO-1234yf는 증발압력이 충분히 높지 않아 히트펌프 시스템의 난방에 필요한 외부의 저온 열원으로부터 열을 다량으로 흡수하기 힘들고 저압부 압력 하락으로 인한 압축비 증가 등의 문제로 난방성능이 감소하는 문제가 있다. 또한 냉매가격이 기존 HFC-134a 냉매 대비 약 20배 이상 높아 가격 경쟁력 확보에 어려움이 따른다. 무엇보다 시판 차량의 냉매 주입 시 AS비용도 약 50~60만원대로 일반 소비자에게 현실적으로 큰 부담이 되고 있는 실정이다.

현재 사용 중인 냉매 및 전기자동차 히트펌프 시스템은 혹한기 주행거리를 향상시키기 위해 극복해야 할 과제도 남아 있다.

레미 관계자는 “최근 자동차용 냉매 시장에는 GWP(지구온난화지수)가 낮고 혹한기의 난방에 유리한 특성을 가지면서도 가격이 현재 사용 중인 R134a냉매와 동등수준의 탄화수소계 자연냉매에 대한 관심이 높아지고 있다”면서 “레미는 탄화수소계 냉매에 대한 오랜 개발 경험 및 특허 등 축적된 기술을 바탕으로 탄화수소계 혼합냉매를 개발해 전기구동 자동차의 혹한기 난방성능 향상, 주행거리 증가 및 안전성 확보가 가능한 시스템의 기술개발을 진행할 예정이다”라고 말했다.

이번 기술개발 과제는 Xev(BEV, FCEV, PHEV, HEV 등 전기구동 자동차) 혹한기 난방성능 및 주행거리 감소 문제를 해결하기 위해 개발 대상 차량에 적용되는 공조시스템 냉매를 GWP가 낮고 열전달 효과가 우수한 탄화수소계열 혼합냉매로 개발하고, 개발 냉매를 실용차에 적용하기 위한 핵심부품 및 시스템, 운전 시의 안전성 확보 연구를 목적으로 하고 있다.

레미는 국책과제 개발 완료 후에 ASHRAE(미국냉동공조협회)의 냉매번호(R-No.)를 획득하고 관련 특허를 출원할 예정이며, 현대자동차의 급격히 확대되는 전기구동 자동차의 국내 시장뿐 아니라 중국 등 향후 글로벌 해외 시장의 수요에도 대응할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

레미 관계자는 “그동안 100% 수입 또는 외국기업의 라이센스 생산에 의존하던 냉매의 국산화를 확대해 나갈 계획이다”라며 “이를 통해 일본 및 호주, 동남아 지역에 수출을 확대하고 친환경 차량 및 가전용에 공급을 확대해 국내 냉매 개발 및 제조분야 선도기업으로 자리매김해나갈 계획이다”라고 말했다.

한편 2007년 차세대 친환경 냉매가스에 대한 개발 및 제조, 판매를 위해 설립된 ㈜레미는 냉매전문 기업부설연구소를 설립해 자동차, 가전, 산업용 전 라인업의 친환경 신냉매 개발을 완료했다. 특히 경주에 연산 2천톤의 냉매 생산시설을 갖추고 개발, 생산, 판매를 원스톱(One-Stop)으로 처리할 수 있는 국내 유일의 기업이다. 현재 타타대우, 대우버스 등에 자동차용 냉매를, 위니아대우, 코웨이 등에 가전용 냉매를 OEM 납품하고 있다.

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