냉동공조분야에서 팬·모터는 에어컨, 공조기, 환기장치, 항온항습기, 냉동·냉장설비, 병원용 MCU 등 다양한 분야에 적용된다. 팬·모터는 냉난방된 공기를 실내로 공급하고, 폐열을 실외로 배출하며 또 신선 외기를 실내로 공급하고, 오염공기를 실외로 배출하는 등 HVACR 분야에서 없어선 안 될 양념과도 같은 존재다. 특히 최근 탄소중립으로 에너지절감 효과가 뛰어난 고효율 설비 적용이 급증하면서 HVACR 분야에서도 환경친화적이고 에너지절감 효과가 뛰어난 고효율 설비 적용이 증가하고 있다. 팬·모터 분야에서 그 한 축을 담당하는 제품이 BLDC 팬·모터다.

BLDC 팬·모터는 단상 유도형 모터에 비해 두배 가까운 효율을 내며, 제어가 쉽고 제어에 따른 효율 특성이 우수한 제품으로 HVACR 관련 제품의 운전효율 및 품질 향상을 지원하는 핵심 부품이다.

경기도 김포시 학운일반산업단지에 위치한 탑에어(주)는 국내 환기·송풍기분야에서 BLDC 팬·모터 관련 기술개발을 선도하고 있는 대표 기업이다.

국내 환기·송풍기 분야 BLDC 팬·모터 기술개발 선도

탑에어(대표 이승수)는 2004년 설립 이후 국내 환기업체 최초로 BLDC 팬을 상용화한 후 다양한 BLDC 모터와 각 모터별 팬을 개발하며 환기장치 제조사의 에너지효율 개선에 이바지하고 있다.

탑에어가 환기분야에서 BLDC 팬·모터 전문기업으로 성장할 수 있었던 것은 어떻게 보면 ‘기회는 준비된 자에게 온다’는 말이 맞다는 것을 다시 한번 느끼게 된다.

이승수 대표는 “설립 당시에는 통신장비용 BLDC 모터 시장을 목표로 제품을 개발한 후 영업을 하면서 우연히 가정용 환기설비에 적용되는 AC팬이 대체 가능하다는 것을 알게 돼 BLDC 팬모터를 개발했지만 업체들은 가격 등의 이유로 적용에 회의적이었다.”라며 “하지만 2007년 환기법이 재정되면서 환기업체들이 고효율 인증을 받기 위해서는 BLDC 팬모터 적용이 필수불가결해졌고 이미 환기용 BLDC 팬모터를 개발해 놓은 탑에어는 이를 기회로 급성장할 수 있는 계기가 됐다.”고 말했다.

탑에어는 이런 성과에 만족하지 않고, 공장 확장과 연구시설 확충 등 인프라 강화와 다양한 제품 개발에 재투자하며 사세를 확장해나갔다.

2004년 BLDC OUTOR ROTOR 타입 모터 및 BLDC INNER 타입 모터 개발을 시작으로 △2006년 국내 유일의 80~2500 CMH용 BLDC팬 개발 △2007년 F.F.U팬용 BLDC 모터 개발 △2014년 1인 가구 전용 소형송풍기 개발 △2016년에는 고효율 천장 카세트형 F.C.U. 양산/녹색인증 200CMH용 고효율 송풍기·BLDC 모터 및 485통신을 이용한 실외기 모터 개발 △2018년 정정압용 루프팬 개발 등의 성과를 올렸다.

또 이 시기에 저소음, 고효율 시로코 송풍기 개발을 비롯해 스큐착자를 이용한 송풍기 전용 BLDC 모터 개발, 3.0kW Outer BLDC 모터 개발 등 10여 건의 정부 개발과제도 100% 수행 완료했다.

이승수 대표는 “이런 개발 성과들이 기반이 돼 고객의 다양한 요구에 대응할 수 있는 제품 라인업을 지속적으로 개선하며 성장을 이어올 수 있었다.”고 언급했다.

물론 어려운 시기도 있었다.

이 대표는 “한창 성장기에 있던 2012년 무렵 일부 직원들이 신규 회사를 차려 경쟁사로 나서 시장을 교란하는 등 매우 힘든 상황도 겪었다.”라며 “하지만 좀더 적극적인 연구개발과 신제품 출시, 그리고 기술인력 육성에 집중함으로써 이를 극복할 수 있었다.”고 덧붙였다.

탑에어는 지속적인 성장에 힘입어 2019년 10월 공장을 현재 위치한 경기도 김포시 학운일반산업단지로 확장 이전하며 제2도약에 나섰다.

김포 공장은 연면적 806제곱미터, 건평 1320제곱미터 규모로 제품생산 능력이 강화돼 더욱 체계적이고 효율적인 생산을 할 수 있게 됐다. 또한 기존 남동공단 공장은 업무 효율성 증대를 위해 연구소와 전자파트만 남겨두어 트렌드 변화에 집중한 연구개발을 수행하고 있다.

최근에는 IoT를 이용한 환기유니트, 댐퍼일체 커넥터형, BLDC 바이패스 송풍기, 사출형 백워드(BACKWARD) 팬, 사출형 양흡입 시로코 송풍기, 지하주차장용 자동화 시스템 등의 개발 및 성능향상을 통해 실내환경 오염 방지와 에너지 절감은 물론 소음 저감, 유지관리 의성 강화 등을 도모할 수 있는 제품을 속속 출시하고 있다.

또한 지하주차장 환기시스템, 루프팬, 고효율 송풍기 등 새로운 환기 시장 개척을 위해 정부 및 자체 연구과제를 통해 제품 개발을 지속적으로 진행하고 있으며 가까운 시일 내에 미세먼지 차단시 헤파 필터 사용으로 인한 소비전력 및 소음 증가를 해결하기 위한 신제품을 출시할 계획이다.

이승수 대표는 “이런 연구개발 투자와 성과로 다수의 국내외 특허등록과 벤처기업인증, 녹색인증, 고효율인증, CE인증, CCC인증 등을 보유한 환기분야 BLDC 팬모터 분야 강소기업으로 대내외에서 기술력을 인정받고 있다.”고 말했다.

2019년 김포로 공장 신축 이전, 제2도약 준비

탑에어의 대표 제품인 EC AXIAL FAN은 드라이버와 전원 일체형으로 국내 최초 EC 모터 채택으로 회전수 제어 및 고효율을 실현했다. 또한 초정밀 바란스 교정을 통해 고속 회전에서도 저진동·저소음 운전이 가능하고 알루미늄팬을 적용해 초경량화 및 구조적으로 높은 강도를 구현했다. IP54 등급 구조 설계로 방진·방수 기능도 갖췄다. 적용분야는 실외기, 냉각타워, 콘덴싱 장치 등이며 4가지 표준사이즈(Ø500, 560, 630, 710)에 0.75~2kW 각 용량별 기종을 라인업하고 있다.

최근 선보인 댐퍼일체형 커넥터는 모터 및 댐퍼 리드선이 각각 인출됐던 댐퍼형과 달리 댐퍼 리드선을 직접 모터로 연결해 하나로 함으로써 환기유니트 장비 조립 시 리드선이 간소화돼 작업의 편리성 향상 및 선 처리 개선효과를 거둘 수 있다. 또 메인 PCB의 웨이퍼 삭제로 원가 절감은 물론 분리형 커넥터로 A/S 시 손쉽게 교체가 가능하다.

BLDC 바이패스 송풍기는 기존 바이패스 방식의 문제점인 차압으로 인한 급기량 저하 문제를 해결하기 위해 개발된 제품이다.

기존의 바이패스 방식은 유로 구조가 많이 구부러지거나 또는 송풍기를 거쳐서 급기를 보내야 하므로 차압이 걸려 급기량이 저하되는 문제가 있었다. 하지만 BLDC 바이패스 송풍기는 댐퍼를 이용해 차압을 낮추는 방식을 채용해 많은 양의 실외 공기를 통과시켜도 차압이 3mm 정도밖에 걸리지 않는다.

이승수 대표는 “봄, 가을 실내외 온도차가 크지 않을 때 BLDC 바이패스 송풍기를 사용하면, 기존의 바이패스 방식보다 50% 이상 더 많은 공기를 처리할 수 있다.”라며 “환기유니트 등의 급기 처리의 효율성을 높이면서 에너지 절약에도 큰 도움이 된다.”고 말했다.

탑에어의 또 하나 신제품인 인공지능(AI) 송풍기는 필터 교체 및 덕트 정압 보정 기술을 통해 기존의 문제를 해결하는데 초점을 두고 있다. 이 송풍기는 필터 막힘으로 차압이 증가해 급기량이 줄어드는 문제를 인공지능 기술을 활용해 자동으로 조절한다. 또한 덕트 길이나 설치 위치에 따른 문제로 인해 발생하는 덕트 압력 변화를 수정하므로 각 세대별 보정 작업도 필요 없게 된다.

이외에 백워드 송풍기는 현재 환기유니트에서 사용되는 시로코 송풍기에 비해 비소음 및 효율이 월등하다. 시로코는 비소음 40~45dB, 효율 34~45%인 반면 백워드는 비소음 30~35dB로 낮고, 효율은 65~75%로 높다.

이승수 대표는 “백워드 송풍기는 아직 적용제품의 공간상 문제로 인해 적용에 한계가 존재한다.”라며 “이런 한계를 극복하기 위해 지속적으로 품질을 개선해 나갈 예정이다.”라고 말했다.

지난해 매출 176억4,000만원 달성, 매년 성장세 이어가

탑에어는 이런 기술력을 바탕으로 2016년 91억6,000만원에서 2019년 127억5,000만원, 2020년 131억8,000만원, 2022년 176억4,000만원의 매출 성장을 이어오고 있다.

또한, 코로나19 이전에는 중국을 중심으로 해외 시장에서도 수출성과를 거두었으며 앞으로는 유럽과 미국 등으로 수출시장 확대를 계획하고 있다. 이를 위해 관련 전시회에 출품해 제품 홍보에 나서는 등 적극적인 마케팅 전략을 추진할 예정이다.

탑에어는 올해 창립 20주년을 맞았으며 인상적인 매출과 기술력으로 환기 시장을 선도하는 기업으로 부상했다. 특히 모터 및 송풍기 설계기술 분야에서는 가장 많은 전문인력을 소유하고 있으며, 전자파트를 인수해 자회사 함으로써 BLDC 송풍기 분야에서 완벽한 기술적 융합을 이루었다.

이승수 대표는 “탑에어는 국내 환기장치를 비롯해 항온항습기, 공기조화기 등 HVACR 고객층의 해외 수입의존도가 높은 제품을 국산화하는 것을 목표로 현재 기술력을 집중하고 있.”라며 “중장기적으로는 입체형 송풍기 및 프리미엄 모터를 통한 4세대 송풍기 국산화를 통해 글로벌 기업들과의 기술 격차를 줄이기 위해 고급 기술인력 유치와 육성뿐 아니라 기술 시너지효과를 거둘 수 있는 업체와 M&A도 추진할 계획이다.”라고 비전을 제시했다.