그동안 R23 냉매는 -70°C까지의 저온 애플리케이션 용도에 사용 가능한 유일한 냉매였다. GWP(지구온난화지수)가 14,800인 불소화 온실가스로 기후에 유해한 영향을 미치지만 대체품이 없어 유럽 규제인 EU Regulation 517/2014의 예외조항 하에서 사용이 허용되고 있는 상황이다.

최근 독일의 바이스테크닉(Weiss Technik)은 R23 냉매를 대체할 수 있는 친환경 냉매 R469A를 개발, 상용화하고 ‘WT69’ 브랜드명으로 본격 론칭했다.

R469A(WT69) 냉매는 압축이 쉽고, 끓는점이 낮은 등 화학적으로 안정되어 있는 무색무취의 비독성, 비인화성 A1그룹 냉매이다.

얀코 푀르스터(Janko Foerster) 바이스테크닉 제품마케팅 총괄은 “R23 냉매의 예외규정이 언제까지 적용될지는 예측할 수 없지만 대체제 없이 이 예외조항이 만료될 경우, 저온 환경에 노출되는 구성 부품 및 시스템의 온도 스트레스 품질시험은 위기를 맞게 될 것”이라며 “R469A(WT69) 냉매는 R23 냉매 대비 CO2 등가량을 90% 넘게 감축시켜 GWP 1357, ODP(오존층파괴지수) 0으로 신규 장비에 사용되는 냉매에 대한 규제인 EU Regulation 517 / 2014의 요구사항도 충족시키고 있다.”고 강조했다.

이어 “한국 시장에서 R469A(WT69) 냉매 적용 및 자문은 차세대 친환경 냉매 개발 및 생산 전문기업 와이엠레미(YM LEMY)와의 협업을 통해 제공할 예정”이라고 밝혔다.

얀코 푀르스터(Janko Foerster) 바이스테크닉 제품마케팅 총괄로부터 초저온 냉매 R469A(WT69)의 개발 배경과 특장점, 그리고 마케팅 전략에 대해 들어봤다.

▶바이스테크닉(Weiss Technik), 국내 냉동공조 시장에서는 좀 낯설다

바이스테크닉(Weiss Technik)은 독일 He uchelheim에 본사를 둔 슝크그룹(Schunk Group) 자회사로 환경 시뮬레이션, 난방기술, 공조기술 및 제약기술 분야에서 제품의 연구개발은 물론 제조 및 품질보증에 사용되는 가장 혁신적인 환경신뢰성 시험기 솔루션을 공급하고 있는 글로벌 기업이다. 

모 회사인 슝크그룹(Schunk Group)은 탄소, 테크니컬 세라믹, 소결 금속과 같은 첨단재료로 만든 제품과 환경 시뮬레이션에서 공조 및 초음파 용접, 광학기계에 이르는 기계 및 시스템을 제조하는 독일의 글로벌 기술 기업으로 2019년 기준 매출은 약 1조 8979억원(1.35B 유로)을 기록했다.

▶한국시장 진출 시기 및 사업방향은

바이스테크닉(Weiss Technik)은 가장 폭넓은 제품 포트폴리오를 기반으로 글로벌 환경신뢰성 시험기 시장에서 마켓리더로 자리매김하고 있으며, 1987년도부터 한국 고객사에 제품을 공급해왔다.

특히 오랜 시간 축적해 온 엔지니어링 노하우와 고품질의 신뢰할 수 있는 시험장비를 지속적으로 공급해 한국 고객사와의 파트너쉽을 강화하고 있다. 무엇보다 해외사업을 확장하고 있는 한국의 글로벌 기업들이 세계 어디서든 바이스테크닉(Weiss Technik)의 서포트 및 지원을 받을 수 있도록 글로벌 서비스 네트워크를 구축하고 있다.

환경신뢰성 시험기, 의약품 안정성 시험챔버, 데이터센터 항온항습기 등 제품군별로 해당 산업 및 시스템에 대한 전문성을 가진 오랜 기간 함께 해 온 파트너사와 함께 한국 시장에 제품을 공급하고 있다.

현재 환경신뢰성 시험기의 경우 자동차 산업, 전기전자, 시험인증기관, 항공우주, 바이오, 제약 산업 등 여러 산업군에서 폭넓게 사용되고 있다.

바이스테크닉(Weiss Technik)의 대내외적 경쟁력 또는 기술적 차별화는 무엇인지

바이스테크닉(Weiss Technik)은 환경신뢰성 시험기 시장에서 가장 폭넓은 제품군을 갖추고 있다. 무엇보다 세계 어디서든 서비스를 받을 수 있는 세일즈 및 서비스 네트워크가 글로벌 고객사들에게 높은 평가를 받고 있다.

탄소중립에 신냉매 및 에너지 절약 옵션 도입을 선도하며 업계 내 냉동기술 분야에서 주도적인 역할을 할 뿐만 아니라 특히 고객과의 친밀성, 서비스에 큰 중점을 두고, 주요 시장에서 가장 큰 서비스 조직을 보유, 유지하고 있다. 무엇보다 가장 주된 차별점은 모든 사이즈의 그리고 가장 독특한 애플리케이션에 대해서까지 안전 컨셉을 토대로 적합한 환경 신뢰성 시험 솔루션을 개발, 구축할 수 있는 역량이라 할 수 있다.

▶R469A(WT69) 냉매 개발배경은

거의 모든 환경신뢰성 시험기는 안정적이고, 수급 가능한 냉매에 의존하고 있다. -70°C ~ +180°C의 시험은 시편에만 스트레스를 가하는 것이 아니라 시험기 자체와 그 부속품들에도 영향을 미친다. 이런 이유로 우리는 안전성, 비가연성, 성능에 있어서 기준을 낮추지 않는다는 일반적인 룰을 지키고 있으면서 동시에 가능한 한 환경친화적인 제품과 새로운 냉매와 장기간 이용할 수 있는 에너지 효율이 높은 제품의 공급을 통해 업계에서 선구자적 역할을 하기 위해 노력하고 있다.

EU에서는 2020년부터 GWP 2500 미만의 냉매만 사용이 허용되고 있다. 하지만 -50°C 미만을 위한 시스템이나 국방분야에서 활용되는 애플리케이션의 경우 예외조항이 적용돼 GWP 수치가 높은 R23 냉매를 사용하고 있다.

우리는 현재 규제 예외 사항인 부분으로부터도 자유롭기 위해 저온 범위에 대응가능한 R469A 냉매를 개발하게 됐다. R469A 냉매는 R23 냉매 대비 온실가스 유해성이 90%적은 수준이다.

이러한 노력들은 모두 항상 긴 제품 수명을 위해 최적의 솔루션을 제공하고자 하는 바이스테크닉의 정신과 맞닿아 있다고 볼 수 있다.

▶R469A(WT69) 냉매의 특장점은

R469A 냉매는 -70°C까지의 저온 애플리케이션용으로 개발됐다. 현재까지는 불소화 온실가스에 대한 유럽 규제인 EU Regulation 517/2014의 예외조항 하에서 R23 냉매가 저온 용도에 허용되고 있는 상황이다. 이 예외조항이 언제까지 적용될지는 예측할 수 없지만 대체제 없이 이 예외조항이 만료될 경우, 저온 환경에 노출되는 구성 부품 및 시스템의 온도 스트레스 품질시험은 위기를 맞게 될 것이다.

지금까지 냉매 용도로 전혀 새로운 순수물질은 없다는 것이 분명해졌다.

우리는 저온용 친환경 냉매 개발을 위해 약 150여 가지의 잠재적으로 적합한 냉매혼합물을 분석했고, 그중에서 10~15가지의 후보 리스트를 선정한 후 최종적으로 모든 조건을 충족하는 R469A 냉매 개발에 성공했다. 그리고 열역학적 특성이나 독성 및 인화성, 시스템에 사용되는 물질 및 오일과의 화학 반응성 등 총 100,000시간 이상 동안 장기적인 시험도 진행했다.

R469A는 압축하기가 쉽고, 끓는점이 낮다.

화학적으로 안정되어 있고 무색무취의 가스 혼합물로 비독성, 비인화성을 띄어 안전그룹 A1으로 분류돼 있다. GWP 1,357이라는 낮은 온실효과 잠재력으로 인해 신규 장비에 사용되는 냉매에 대한 규제(EU Regulation 517 / 2014)의 요구사항도 충족시킨다. R23 냉매 대비, CO2 등가량을 14,800에서 1,357로 90% 넘게 감축할 수 있고 오존파괴지수(ODP)도 제로(0)이다.

대부분의 다른 초저온 냉매는 가연성이거나(에탄) 매우 비싸(질소) 환경신뢰성 시험기 및 챔버 등에는 거의 사용되지 않는다.

최근 댄포스(Danfoss) 팽창밸브와 호환성을 테스트한 결과값이 매우 설득력 있게 나와 댄포스의 냉매온도압력 계산 프로그램인 ‘reꠓfrigerant slider’에 R469A(WT69)가 추가되면서 이제 광범위하게 테스트된 여러 등급의 밸브를 자체 시스템 및 장비에도 사용할 수 있게 됐다.

▶국내외 R23 냉매 사용현황은

이미 알고 있듯이 전 세계적으로 HFC 냉매 사용 관련 규제가 강화되고 있다. EU에서는 이미 많은 애플리케이션에서 지구온난화지수(GWP) 약 2,500 이상의 냉매에 대한 사용이 금지됐다. 이는 가장 흔한 냉매인 R404A를 새로운 장비 및 기기에 사용하는 것이 더 이상 허용되지 않고, 해당 냉매가 사용되고 있는 장비에 대한 서비스도 제한적으로 허용될 것이라는 점을 의미한다. 물론 국방분야나 냉각온도가 -50°C 미만의 시스템들의 경우에는 예외조항이 적용된다.

또 EU 할당량 제도도 시행된다. 2021년부터 2015년 냉매 유통량의 45%만이 사용될 수 있다. 예를 들어, 유럽에서는 이미 R404A 냉매를 확보하는 것이 거의 불가능해졌다. 그래서 단기간에 R23 냉매 가격도 약 10배 올랐다. 대부분의 R23 냉매가 중국에서 수입되는 만큼, 앞으로 중국의 냉매규제 정책이 전 세계 R23 냉매 공급 및 사용에 큰 영향을 미칠 것으로 예상된다.

R23 냉매는 여전히 전 세계의 많은 부분서 폭넓게 사용되고 있다. 하지만 적합한 기록 없이 이루어지는 수입 및 유통 즉, 그레이 마켓은 이제 처벌의 대상이 됐다. 특히, EU 내에서는 세관과 무역 에이전트들 모두가 F가스 규제를 지키기 위한 노력을 강화하고 있다.

▶R469A(WT69) 냉매의 국내 공급 계획은

차세대 친환경 냉매 개발 및 생산 전문기업 와이엠레미(YM LEMY)와의 협업을 통해 R469A 냉매의 제품 내 적용 및 사용을 희망하는 기업들에 기술적 자문을 제공할 예정이다.

차량용 에어컨, 가전, 산업용 공조시스템 등 여러 산업군에 친환경 냉매를 공급해 온 와이엠레미의 풍부한 경험을 바탕으로 보다 많은 고객사에서 친환경 냉매 R469A를 채택, 사용할 수 있도록 지원해 보다 안전하고 깨끗한 미래를 만드는 데 기여하겠다.

▶바이스테크닉(Weiss Technik)의 주요 사업부문 및 주력 제품은

바이스테크닉(Weiss Technik)의 사업부문은 환경 시뮬레이션(항온항습챔버, 부식시험기, 열충격 시험기, 배터리 시험챔버 등), 가열기술(산업용 오븐 및 시험실용 오븐), 에어공조기술(데이터 센터 및 병원용 항온항습기 및 공조설비), 제약기술 (의약품 안정성 시험 챔버)로 이루어져 있다.

바이스테크닉(Weiss Technik)의 첨단 환경신뢰성 시험장비를 활용하면 지구상의 모든 온습도 및 기후적 환경들을 가속화해 시뮬레이션할 수 있다. 특히 높은 시험 재현성과 정확한 테스트 결과를 위해 스탠다드 제품부터 맞춤형 또 프로세스 통합설비에 이르기까지 모든 사이즈의 시험기 및 테스트 시스템을 공급하고 있다. 이런 제품 라인업을 기반으로 온도, 습도, 부식, 먼지 또는 복합환경시험 등 그 어떤 조건이든 최적의 솔루션을 제안하고 있다.

▶R&D 투자 및 그 동안 주요 성과는

EU F가스 규제 시행에 따라 바이스테크닉(Weiss Technik)에서는 일찍이 R23 대체재에 대한 필요성을 인지하고, 미리 주요 파트너와 협력해 이를 위한 솔루션을 찾기 시작했다. 20개 이상의 시설 조합과 150가지 복합물의 시험, 100,000 시간의 테스트를 통해, GWP가 1357에 불과한 R469A를 개발했다.

R469A는 2020년 독일 디자인 협회(German Design Council)에서 수여하는 독일 혁신상(German Innovation AwardꠓGIA)에서 화학산업 분야 Gold Prize로 1위, 그리고 에너지 솔루션 카테고리 ‘winner’ 등 2가지 혁신상을 수상하기도 했다.

바이스테크닉(Weiss Technik)은 신제품 출시를 통해 지속적인 R&D 투자를 이어 나가고 있다. 2021년에는 댐퍼 타입 열충격시험기와 간단한 애플리케이션에 적합한 모듈 디자인 형태의 경제적인 항온항습챔버 ‘ClimeEvent M’을 출시하기도 했다.

독일 내 감사연구소에도 고정밀 온습도 챔버를 공급하였고, 독일 자동차 메이커 시험규격인 LV124 파트2 내 모든 환경시험을 수행할 수 있는 전체 시험장비를 공급하는 유일한 제조사이다.

▶한국시장 마케팅 전략은

바이스테크닉(Weiss Technik)은 계속해서 제품군을 확장하고, 고객사에서 시험요건에 맞는 적합한 장비를 찾는 과정을 지원해 나갈 것이다. 또한, 전자기기, 센서, 배터리, 연료전지 등의 분야에서 보이는 기술발전으로 인해 하이엔드 레벨의 품질시험에 대한 수요가 증대되고 있는 만큼, 앞으로도 아시아 지역에 대한 투자를 계속해 나갈 예정이다.

새로운 파트너사인 와이엠레미와의 협업을 통해 R469A의 기술적, 상업적 적용 가능성을 평가하고, 제품 및 시스템에 적용할 수 있는 보다 높은 안전성, 적은 탄소발자국을 가진 저탄소 차세대 냉매를 찾고 있는 한국 고객사들에 적합한 솔루션을 제공할 수 있기를 기대하고 있다.