“기존 GWP1800대인 R-22에서 거의 GWP가 4000대에 육박하는 R-404a 및 R-507 냉매가 아직도 신규 냉동냉장 유통창고 현장에 시방되고 있다. 이는 지구온난화 물질을 감축하자는 몬트리올·키갈리 의정서의 취지와 역행하는 현상이다.”

유기출 하니웰 PMT 한국법인 대표는 이렇게 냉매를 전환하면 오히려 환경에 악영향을 준다며 반드시 HFO만이 아니더라도 불소계 냉매가 환경에 주요한 온실가스 물질임을 인지해 Low GWP 혹은 자연냉매로의 전환이 필요하다고 강조했다.

Low GWP 솔루션 개발에 앞장서고 있는 하니웰퍼포먼스머터리얼스앤테크놀로지스(PMT)코리아 유기출 대표를 만나 국내외 냉매 규제 현황과 국내 Low GWP 냉매 전환 동향, 그리고 하니웰의 향후 친환경 냉매 론칭 계획 등에 대해 들어본다.

하니웰 PMT를 소개하면…?

하니웰은 포춘지 선정 100대 기술 회사로서 항공우수 제품 및 서비스, 건물 및 산업용 제어 기술 및 기능성 소재를 비롯한 산업별 솔루션을 전 세계에 제공하고 있다. 특히 관련 기술은 비행기, 건물, 제조공장, 공급망에 사용되고 있으며 임직원들은 보다 연결된 상황 속에서 전 세계를 보다 스마트화하고 안전하고 지속가능하게 만들고 있다.

하니웰의 이런 혁신 기술 및 기업 문화는 세계적인 역량과 경쟁력을 인정받으며 수많은 상을 수상하는 등 브랜드 파워를 증명하고 있다.

세계에서 가장 존경받는 회사, 세계에서 가장 윤리적인 회사, 2019년 여성 경영자가 일하기 가장 좋은 회사, 2020년 올해의 혁신 연결 기업, 2021년 지속가능 개발 모델 기업상, 그리고 Reddot 및 iF 디자인상과 같은 하니웰 제품을 위한 다수의 디자인상을 수상한 바 있다.

한국에서도 2018년 친환경 냉매 공급을 통해 이산화탄소 절감에 기여한 부분을 인정받아 환경부 장관 표창을 수상했다.

하니웰에서 냉매사업을 관장하고 있는 첨단소재 불소사업부는 지구온난화지수가 낮은(Low GWP) 솔루션 개발에 앞장서고 있다.

하니웰 불소사업부는 전 세대에 비해 지구온난화에 미치는 영향이 99.9% 낮은 새로운 Low GWP 냉매와 발포제, 용제, 에어로졸을 개발 했으며, 공조 및 냉동, 건축 및 공사, 가전제품 및 컨테이너 절연, 에어로졸 및 용제, 정유 등 다양한 산업 분야에 서비스를 제공하고 있다.

글로벌 냉동공조 시장의 HFC 냉매 감축규제 현황 및 대응은?

미국의 경우 정권 교체로 인해 그간 친환경 관련 의제에 반대 입장을 보이던 정책을 180도 변경해 파리기후협약으로의 복귀 그리고 바이든 행정부의 첫 행정명령이었던 AIM(American Innovation and Manufacturing)을 발휘하며 키갈리 의정서에 맞춰 향후 15년간의 HFC 감축 선언을 공식화했다.

이를 통해 미국 주정부 환경부(EPA)의 주도 아래 2036년까지 2011~2013년도 HFC 생산·소비량의 약 15% 수준까지 감축할 계획이다. 미국의 경우 전체 인구의 55%, GDP의 60%를 차지하는 24개 주가 2018년도 6월에 이미 Climate Alliance 협의체를 구성해 HFC 감축 계획안을 자체 적용하거나 개발 중이다.

이 중 가장 선두에 나서 HFC 감축안에 대해 적극적인 입장을 취하고 있는 캘리포니아 주의 경우 2023년까지 2013년도 사용 실적을 베이스라인으로 보고 40%를 감축하기로 했다.

분야별로 자세히 보면 신규 에어컨(냉동기 제외)의 경우 2023년 건조기와 창문형 에어컨을 시작으로 2026년 VRF 에어컨까지 GWP750 이하의 HFC만 허용키로 했다. 냉동냉장의 경우 2022년 1월 1일부로 22.6kg 이상 충진용량의 장비인 경우. GWP 150 이하로 제한을 두며 냉매의 사용 분야별 규제는 앞으로도 추가 개발돼 강화될 예정이다.

최근에는 미환경청 주도로 Sector-specific(적용 분야별) HFC 규제 방안에 대한 추가 제안이 들어갔고 2023년 1분기 내로 추가 방향성이 정해질 예정이다.

캐나다의 경우도 두 개의 관점에서 HFC 규제를 진행하고 있는데 하나는 키갈리 의정서에 따라 쿼터제로 관리하는 HFC 수입 및 사용량 관리, 또 하나는 미국 EPA의 SNAP(Significant Next Alternative program: 대체물질 전환 프로그램)와 유사한 적용 분야별 GWP 규제이다.

우리나라와 같은 개발도상국의 위치에 있는 중국의 경우는 현재 HCFC 감축에 집중하고 있는 모습이다. 사용량이 많은 일부 타겟 분야를 설정하고 HPMP(HCFC Phaseout management plan: HCFC 감축 관리 계획)를 Phase I과 Phase II로 계획해 실행하고 있다.

Phase I은 PU, XPS, 세정, 가정용 에어컨(RAC), 상업용 냉동냉장(ICR)분야에서 감축을 통해 총 4만1,000톤의 HCFC를 감축했다. 2016년에는 HPMP Phase II 계획을 승인해 각 분야별로 총 2만8,000톤의 HCFC를 추가 감축했다. 추가로 사용량이 많은 분야에 집중해 추가적인 계획도 발표해 이행 중이다.

HCFC 감축 계획과 더불어 중국에서는 HFC 감축도 동시에 진행되고 있다.

중국 내의 규제 환경 및 정책에 대한 조사 연구, 유관부처 간의 협업 체계 구성 및 구성원에 대한 교육, HFC와 혼합 냉매에 대한 관세청 주도 통계 작업등을 통해 키갈리 의정서 대응을 위한 기반을 마련하고 있는 단계이다. 이와 동시에 대체물질로의 전환에 대한 R&D 지원을 통해 기술 로드맵 마련에 중점을 두고 있는 상황이다.

HFC냉매 규제가 강화되면서 HFO 및 자연냉매로의 전환 필요성이 빠르게 대두되고 있다. 국내외 현황은…?

HFC가 적용되는 분야는 크게 냉동냉장 분야, 공조 분야, 세정 분야, 소화약제 분야 그리고 우레탄 및 XPS 제조시에 사용되는 발포제 분야이다.

글로벌 시장에서 봤을 때 현재 전 적용 분야에서 Low GWP HFO 혹은 HFO 혼합 냉매로의 전환이 이뤄지고 있고 동시에 각 나라별 safety 규정에 맞는 한도에서 프로판과 같은 하이드로카본 계열 가스로의 전환이 이뤄지고 있다. 또한 일부 냉동냉장 분야에서는 CO2, 암모니아 등의 자연냉매로의 전환도 이뤄지고 있다.

분야별로 자세히 보면 국내에서는 공조분야 중 냉동기, 칠러가 HFO로 가장 활발하게 전환이 진행되고 있다. 기존 HFCF-123, HFC134a를 사용하던 칠러에서 1233zd를 적용한 터보 칠러로의 전환이 활발하게 이뤄지고 있다. 또 최근 국내 주요 에어컨 메이커들은 주로 가정용 유닛 대상으로 GWP가 기존 410a 대비 약 30% 밖에 안 되는 R-32로 전환하고 있다.

냉동냉장 분야에서는 리테일 사업체 위주로 404a 냉매(GWP 4000) 대비 GWP가 30% 대인 448a로의 전환이 이뤄지고 있는 반면 냉동창고 분야에서는 전환이 더뎌 GWP 이슈에 대한 문제점들이 제기되고 있는 상황이다. 또 냉동냉장 분야에서는 일부 CO2로의 전환에 대한 필요성이 대두되고 있는데 이는 친환경이라는 방향성에는 부합하나 CO2의 고압을 관리하기 위한 설비적 측면에서의 비용 상승 및 유지보수 측면에서의 어려움 때문에 더딘 상황이다.

국내 냉동공조분야의 냉매 적용 실태 및 HFO냉매 전환을 위해 시급한 점은?

한국도 최근에 키갈리 의정서에 대한 국회 비준을 통과시키며 공식적으로 HFC 감축 대상 국가가 됐다. 이에 2029년까지 키갈리 의정서에 따라 FC 10%를 감축해야 하며 이를 위한 구체적인 실행 방향이 올 한해 본격 논의될 예정이다.

반드시 HFO만이 아니더라도 불소계 냉매가 환경에 주요한 온실가스 물질임을 인지해 Low GWP 혹은 자연냉매로의 전환이 필요하다. 이제 GWP 관련 규제 강화는 글로벌 트렌드이며 우리 업계를 압박하는 주요한 이슈로 한동안 지속될 것으로 보인다.

이의 해결책은 단지 HCFCa HFCa HFO 혹은 자연냉매로의 전환에 그치는 것이 아니라 해외사례와 같이 sector specific(적용 분야)하게 환경적, 산업적 효과를 고려해 GWP 제한을 설정한 후 명확한 일정과 함께 업계 종사자들이 심각성을 인지할 수 있도록 알려야 한다고 생각한다.

일례로 냉동창고의 경우, 기존 GWP1800대인 R-22에서 거의 GWP가 4000대에 육박하는 404a 및 507이 신규 냉동냉장 유통창고 현장에 시방되고 있다. 이는 지구온난화 물질을 감축하자는 몬트리올·키갈리 의정서의 취지와 역행하는 현상이다. 이렇게 전환시 오히려 환경에 악영향을 주는 분야들에 대한 논의가 필요하며 적절한 가이드라인이 필요하다. 이미 HFC 감축을 시행하고 있는 일본, 유럽, 미국을 보면 적용 분야별로 GWP에 대한 제한을 두거나 특정 냉매 물질에 대한 사용을 제한하고 있다.

업계에선 HFO냉매의 가격적인 부담에 대해 많이 이야기하는데?

HFO는 대체물질 대비 가격이 비싼 것은 사실이다. 다만 분야별로 에너지효율에 따른 제품의 생애주기 동안의 비용 측면에서는 오히려 도움을 주고 있다. 예를 들어 404a를 주로 사용하는 냉동냉장 분야에서는 Low GWP 냉매인 448a로의 전환시 에너지효율이 5~15% 가량 개선되는 사례들이 있다. 이를 바탕으로 ROI(Return on investment)를 계산하면 약 2~3년 안에 투자금액이 회수된다.

또한 Low GWP 냉매의 전환은 이제 선택이 아닌 필수의 문제가 됐다. 대부분의 냉동냉장 및 공조장비는 설비로서 한번 설치가 되면 향후 10~20년간 현장에서 사용이 된다. 지금 당장의 일부 비용 절감을 위해 향후 규제가 될 물질을 적용하면 추후 문제가 돼 시스템 변경시 추가 비용이 생길 가능성이 높다. 이를 위해 시스템의 Total Cost에 대한 분석, 향후 규제 일정에 대한 이해 그리고 장비와의 적합성 등을 고려해 냉매 선정이 돼야 할 것이다.

하니웰은 이러한 기술 지원을 제공하며 적합한 냉매 선정에 도움을 주고 있다.

하니웰은 HFO냉매의 대표기업으로 알고 있다. 글로벌 포지션은?

하니웰은 HFO를 초창기에 개발해 상업화한 리딩 업체로서 전 세계적으로 공급망이 형성돼 있다. 현재 미국, 인도, 중국, 일본에서 HFO 포트폴리오를 생산하고 공급할 수 있는 생산설비를 운영하고 있으며 미국 뉴욕주 버팔로에 R&D센터를 운영하며 지속적인 연구개발 활동을 이어가고 있다. 또한 HFO 관련 특허가 가장 많은 회사이며 이를 바탕으로 산업에서의 리딩 포지션을 이어가고 있다.

향후 신냉매 론칭 계획에 대해?

냉동냉장 및 공조 시점에서 가장 중요한 부분은 410a 다음 냉매이다. 현재 R-32번과 같은 GWP 750 이하의 냉매들이 시장에 출시돼 있지만 이는 미가연성 등급인 A2L로 대용량 냉매가 필요한 시스템 에어컨과 같은 분야에는 적용이 쉽지 않은 상황이다. 또한 GWP750이라는 제한 역시 더 낮게 GWP가 설정될 것으로 예상되므로 향후 가전사의 주요한 이슈가 될 것으로 생각된다. 이를 위해 당사에서는 410a를 궁극적으로 대체할 수 있는 냉매에 대한 연구가 한창이다. 물론 여러 가지 어려움이 있고 쉽지 않은 과제이지만 장기적으로 봤을 때 아직 Low GWP 포트폴리오가 없는 분야임으로 전사적인 연구가 이루어지고 있는 상황이며 향후 구체화 될 시기에 여러 매체를 통해 성과를 공개할 예정이다.