김민성 중앙대학교 에너지시스템공학부 교수는 한국히트펌프얼라이언스 정기세미나에서  ‘히트펌프 기술의 미래와 연구방향’ 발표를 통해 “2021년부터 히트펌프 시장의 비약적인 성장세를 보이고 있는 유럽에서는 러시아-우크라이나 전쟁과 각국 정부의 보조금 지원 정책 등에 힘입어 지속적으로 두 자리수 상승이 기대된다”라며 “RePowerEU 정책을 통해 2030년까지 히트펌프 판매가 지금의 3배 이상으로 증가할 것으로 예상된다.”고 말했다.

이어 “IEA는 2030년까지 건물 열 수요의 20%를 히트펌프로 대체하면 6억 대 정도의 히트펌프가 보급될 것으로 전망하고 있지만 실제로는 30억 대 정도의 시장장규모가 예상된 다.”라며 “히트펌프 내구연한을 15년으로 볼 때 매년 1500만 대의 히트펌프 공급이 필요하다.”고 언급했다.

실제 2021년과 2022년, 글로벌 히트펌프 시장은 10% 정도 성장했다. 특히 유럽의 경우, 이 기간 공기열원(Air to Water) 히트펌프는 50% 성장세를 보여주고 있다. 우리 주변국인 일본과 중국의 공기열원 히트펌프 성장속도도 우리나라보다 상당히 빠르다.

김민성 교수는 “유럽은 보일러 대비 히트펌프 판매 비중이 10년 전만 해도 10대 중 1대 정도가 히트펌프였다면 지난해 같은 경우 10대 중 3대가 히트펌프일 정도로 난방설비 시장에서 급속히 보일러 시장을 잠식하고 있다.”라며 “특히 전기요금이 저렴하고 가스 같은 화석연료 사용규제가 심한 노르웨이, 핀란드, 스웨덴, 덴마크 등은 이미 난방설비의 90% 이상이 히트펌프로 전환됐다.”고 언급했다.

국제냉동학회(IIR) 과학기술위원회는 최근 히트펌프의 기술적 이슈로 에너지효율(Energy Efficiency), 낮은 GWP 냉매(Low GWP Refrigerant), 냉난방·환기 통합처리 모듈(Comfort Climate Box), 고온 히트펌프(High-Temperature Heat Pumps) 등 4가지를 제시했다.

김민성 교수는 그중 낮은 GWP 냉매(Low GWP Refrigerant) 관련해서 냉매 규제에 따른 대체 냉매의 향후 변화와 전망에 대해 소개했다.

현재 사용되고 있는 Low GWP 냉매는 HFC계열로는 R32와 HFO계열로는 R1234yf, R1234ze 등이 있으며, 대부분 약가연성 냉매(A2L)로 분류된다. 이 냉매들은 유럽의 F-gas regulation에 대응하기 위해 개발돼 GWP가 낮은 편이다.

김민성 교수는 하지만 불소계 냉매는 “PFAS(Per- and polyfluoroalkyl substances)로 정의되는 인체 유해성이 보고되고 유럽에서는 2029년 1월부터 유해성 물질의 사용을 금지하는 규제가 의회를 통과하면서 새로운 냉매 조합이 나오지 않는다면 냉난방에 가용할 수 있는 냉매는 R290(C3H8), R744(CO2), R717(NH3)로 제한될 것”이라고 예상했다.

김 교수는 한국 시장에서 히트펌프 보급이 더딘 이유에 대해 △보일러, 전열기 등 가열을 목적으로 하는 기기의 다양성 △효율을 제외하면 가격과 편의성 측면의 취약성 △국내의 저렴한 에너지 비용으로 인한 낮은 ROI 등을 꼽았다.

이어 국내 히트펌프 시장 활성화를 위해 △히트펌프 보급의 취약성 극복 △가정용 히트펌프 보급 방안 마련 △산업용 보일러 대체하는 히트펌프 보급 확대 △탄소중립을 위한 히트펌프 통합 로드맵 등 기술 및 정책적 전략 필요성 등을 강조했다.