국내 콜드체인 산업 트렌드를 공유하는 ‘한국형 콜드체인산업 기반 구축’ 세미나가 2021 대한민국 기계설비전시회(HVAC KOREA 2021) 부대행사로 5월 12일 서울 세텍에서 열렸다.

이날 세미나는 △스마트물류체계구축-콜드체인 R&D(김용진 인하대 정석물류통상연구원장) △LNG냉열 활용 냉동·냉장창고 구축방안 및 시장전망(이동건 티이컴퍼니 대표) △R-744(CO2)를 이용한 Transcritical system의 에너지절감솔루션(박지훈 댄포스코리아 차장) △공유형 배송물류 플랫폼(이건희 FMS코리아 대리) △실시간 백신수송 모니터링 시스템 구축방안(편광의 동우텍 이사) △에너지효율적인 저온수송 솔루션(안영길 캐리어냉장 이사) △콜드체인 글로벌 트렌드와 표준(김종경 한국건설생활환경시험연구원 박사) 등 순으로 진행됐다.

김용진 인하대 정석물류통상연구원장

콜드체인 내 물류센터에 대한 디지털트윈 기술 개발

김용진 인하대 정석물류통상연구원장은 ‘정부 콜드체인 R&D 로드맵’ 발표에서 “한국판 뉴딜 프로젝트 중 스마트 물류체계 구축 사업에 2025년까지 4천억원이 투자되는 반면 일자리 창출효과(약 5만5천명)는 다른 분야보다 높아 정부에서도 관심을 갖고 지켜보고 있다.”면서 로봇·IoT·빅데이터를 활용한 첨단배송 등 물류기술 개발을 위한 물류 R&D 사업에 대해 소개했다.

물류 R&D 사업은 고부가가치 융복합 물류배송 및 인프라 혁신기술 개발이 추진되며 ‘생활물류배송 및 인프라 구축 기술’과 ‘물류 디지털 정보통합, 관리 플랫폼 구축 및 실증기술’의 2대 중점분야와 7개 핵심기술 및 13개 구성기술에 올해부터 2027년까지 총 1,461.2억원(정부 1,095.9억원, 임간 365.3억원)이 투자된다.

김용진 원장은 “13개 구성기술 과제 중 콜드체인 상태정보관리 및 실시간 모니터링 구축 관련 기술개발 과제를 맡아 진행 중으로 개발목표는 블록체인 데이터 플랫폼 기반기술 및 클라우드 기반 관제 시스템과 통합물류 관리 플랫폼 개발”이라며 차별화 기술로는 콜드체인 내 물류센터에 대한 디지털트윈 기술을 들었다.

콜드체인 내 물류센터에 대한 디지털트윈 기술은 콜드체인의 한 요소인 냉동·냉장창고 내 공간의 온도분포를 도출할 수 있도록 전산유체역학(CFD) 기반의 디지털트윈(DT) 모델을 개발하고 반복 시뮬레이션 실행(CFD 해석) 및 빅데이터를 수집해 이를 기반으로 하는 베타 모델을 완성함으로써 창고공간의 온도분포(값)를 알려줄 수 있는 가상의 센서를 구현할 수 있는 디지털 트윈 서비스 개발이다.

이 기술개발을 통해 △콜드체인 모니터링 시스템으로 수집되는 실시간 정보 활용을 통해 물류생산성 확보 △콜드체인 모니터링 시스템 기반 자원의 실시간 정보연계 및 관리로 끊임없는 물류 실현을 통해 글로벌 공급 사슬망에서의 물류 가시성 확보 △콜드체인 모니터링 시스템 기반 데이터를 통한 선제적 사고 예방 및 대응 능력 향상을 통한 콜드체인 안전성 확보 등의 효과를 기대하고 있다.

이동건 티이컴퍼니 대표

버려지는 LNG냉열 활용잠재력 매우 높아

이동건 티이컴퍼니 대표는 ‘LNG냉열 활용 냉동냉장창고 구축방안 및 시장전망’ 발표에서 “우리나라는 연간 720만Gcal(7조 2000억kcal)의 LNG냉열을 바다로 버리고 있는데 국내 냉동창고의 연간 필요열량을 약 1조 4541억kcal로 추산할 때, 이 버려지는 LNG냉열량은 국내 전체 냉동창고 F급(-25℃) 기준 약 4.9배에 해당된다.”면서 “최근 친환경·저탄소 에너지로의 정책기조 전환에 따라 그동안 바다로 버려지고 있던 LNG냉열의 활용잠재력은 매우 높은 수준이다.”고 말했다.

이어 “그동안 LNG냉열을 이용한 에너지 완전 자립형 솔루션은 지금까지 바다에 버려졌던 -162℃의 기화열을 가스발전, 연료전지, 가스흡수식 냉온수기 등을 이용해 전력과 열을 동시에 생산해 골프장(10~25℃), 운동시설(0~25℃), 동계스포츠시설(-15~-10℃), 급속동결 및 진공동결 건조(-60~-40℃), 초저온냉동창고(-60~-40℃) 등 다양한 온도대별, 용도별 시설에 사용하면 기존 화석연료 시스템 대비 40~60%의 에너지절감을 실현할 수 있다.”고 언급했다.

이동건 대표는 LNG냉열 이용기술로 일본 후쿠오카와 요코하마 냉동물류센터, 한국초저온 평택 물류센터 등을 소개하는 한편 향후 이용기술로 △LNG냉온열 이용 융복합 냉동시스템 △연료전지발전 시 발생되는 폐온열 이용기술 △무동력 순환 잠열이용 기술 등을 소개했다.

박지훈 댄포스코리아 차장

CO2 초임계 시스템 솔루션 구축

박지훈 댄포스코리아 차장은 ‘R744(CO2) 이용한 Transcritical System 에너지절감 솔루션’ 발표에서 “CO2냉매는 ODP ‘0’, GWP ‘1’밖에 되지 않는 매우 우수한 천연냉매이면서 저온영역에서 고효율을 내는 냉매로 알려져 있지만 고압 냉매로 설계를 어떻게 할 것인지 또 안전장치를 어떻게 구성할 것인지에 대한 의구심도 있는 만큼 CO2냉매의 물성특성을 잘 고려해서 시스템 설계를 해야 한다.”면서 “CO2냉매는 35℃ 기준으로 다른 압력 설계가 가능하고 압력에 따라 성능 차이가 명확하게 나타나는데 90bar 정도에서 최적의 COP를 구현한다.”고 강조했다.

이어 댄포스의 CO2 초임계 시스템 솔루션으로 △Simple Booster System △Paralꠓlel Compression △Multi Ejector의 3가지 시스템과 △CO2 MiniPack 솔루션에 대해 소개했다.

CO2 MiniPack 솔루션은 소규모 상점 소유자가 CO2의 이점을 쉽게 활용할 수 있도록 설계됐다.

특히 △초임계 CO2 냉동에 최적화된 고신뢰성 전기 압력조절밸브 ‘CCMT Light’ △CO2사용 경험이 전혀없는 사람들도 쉽게 사용할 수 있는 소매 업체를 위한 ‘AK-PC 572 팩 컨트롤러’ △신뢰성을 향상시키고 정전시 압축기를 보호하도록 설계된 백업 전원 모듈 ‘EKE 2U’ △컨트롤러용 확장 모듈 또는 스테퍼 밸브 드라이버 ‘EKE 1P’ △냉동 시스템 비용을 줄이기 위해 설계된 VLT 냉동 드라이브 ‘VLT FC280’ 등 5개의 100% 호환 제품을 단일 솔루션으로 결합해 다양한 이점을 제공한다.

안영길 캐리어냉장 이사

내년 상반기 중 수송용 전기차(EV) 냉동기 론칭

안영길 캐리어냉장 이사는 ‘에너지효율적인 저온수송 솔루션’ 발표를 통해 “캐리어냉장은 국내에서 유일하게 식품 산지에서 가정의 식탁까지 이어지는 ‘토탈 콜드체인 시스템’을 구축, 업계를 선도하는 국내 1위 상업용 냉장·냉동 전문기업으로 세계 최고 수준의 고효율 인버터 제어 기술과 독자적인 냉장·냉동 설계 기술을 바탕으로 상업용 쇼케이스, 인버터 냉동기, 차량용 냉동기, 물류창고용 저온시스템, 업소용 및 가정용 주방 냉장·냉동기기 등 다양한 제품을 제공하고 있다.”고 회사를 소개했다.

안영길 이사는 캐리어냉장 차량용 냉동기의 핵심기술은 인버터 제어라며 △차량용 인버터 냉동기 시스템 개념 및 특장점 △스마트 제상시스템 △부하에 대응하는 전자식 팽창밸브(EEV) 제어로직 적용 기술 △인버터 BLDC 압축기 제어기술 등에 대해 설명했다.

이어 인버터 제어기술이 적용된 바이오 운송 솔루션 및 정온물류차량, 차량용 무시동에어컨, 하이브리드 인버터 적용 냉동기(GBS) 그리고 내년 상반기 론칭을 준비 중인 수송용 전기차(EV) 냉동기에 대해 소개했다.

바이오 운송 솔루션 및 정온물류차량은 정교한 온도 관리가 가능한 ‘공기 유로 시스템’을 채용, 내부 모든 공간의 온도를 백신 보관 기준인 영상 2~8℃로 일정하게 유지한다. 기존 냉장 탑차와 비교해 온도 편차 폭은 50% 이내로 줄인 점도 특징이다. 겨울철 낮은 외부 온도에 영향을 받지 않도록 하는 ‘히팅 시스템’도 적용했다. 운송 담당자(운전자)가 탑차의 냉동·냉장고 내부를 모니터링 할 수 있도록 ‘냉동·냉장고 내부 온도 기록 장치·패키징 내부 온도 기록계·실시간 관제 데이터 전송 장치 프로그램·모니터링 앱’ 등을 채용했다.

‘차량용 무시동 에어컨’은 난방기능(히트펌프)을 적용한 국내 최초의 인버터형 냉난방 무시동 에어컨으로 동급 대비 최저 전력소비로 최장 8시간까지 배터리 사용이 가능하다. 또 공기청정기능 단독 사용은 물론 국내 최초로 고급형에 바이러스 억제하는 나노이 기술을 적용했다.

하이브리드 인버터 적용 냉동기(GBS)는 인버터 압축기를 적용해 상품 상하차 시 배터리를 이용한 냉동기 가동으로 엔진 공회전 없이 상품온도를 일정하게 유지할 수 있다. 또 고성능 배터리 적용으로 엔진 정지 시에도 냉동기를 2시간 이상 가동 가능할 수있어 엔진 가동 운전 대비 HBS 운전시 6% 연료비를 절감할 수 있다.

안영길 이사는 “2023년부터 택배 용도의 디젤엔진 차량은 등록이 불허된다.”면서 “내년 상반기 론칭을 목표로 수송용 전기차(EV) 냉동기 관련 전원 공급시스템 및 냉동기, 전력소모량 최소화를 위한 인버터 알고리즘을 개발 중에 있다.”고 밝혔다.