[현장] "年 2만8000원 절감"…삼성, 첫 '하이브리드 냉장고'에 담긴 혁신 기술은?

[아이뉴스24 권용삼 기자] "앞으로도 삼성전자만의 새로운 혁신 기술을 접목해 소비자들의 일상을 더욱 편리하게 하는 다양한 가전을 선보여 나갈 것입니다."

위훈 삼성전자 DA사업부 선행개발팀장(부사장)이 20일 서울 중구 태평로빌딩 삼성전자 기자실에서 열린 미디어 브리핑에서 이같이 말했다.

위 부사장은 이날 "'비스포크 AI 하이브리드'는 삼성전자의 강점인 인공지능(AI)에 반도체 소자를 결합해 에너지 사용량을 손쉽게 줄일 수 있는 냉장고"라며 "컴프레서와 펠티어 소자를 병용하는 가정용 하이브리드 타입의 냉장고는 이 제품이 국내 최초"라고 강조했다.

통상 냉장고는 365일 24시간 전원이 켜져 있어야 하기 때문에 가정 내에서 전력 소모가 큰 가전 중 하나다. 이에 전기요금 절감에 대한 소비자의 니즈 역시 큰 상황이다. 삼성전자는 이런 니즈를 반영해 컴프레서와 반도체가 하이브리드 자동차처럼 함께 구동하며 최적의 효율을 낼 수 있는 새로운 냉각 형태의 냉장고를 개발했다. '비스포크 AI 하이브리드'에 채택된 반도체 소자(펠티어)는 서로 다른 두 반도체에 전류를 흘려주면 한쪽 면은 열을 흡수하고, 반대편에서는 열을 방출하는 성질을 지녔다. 이 원리를 활용해 냉매 없이 전기만으로도 냉각에 이용할 수 있다.

신제품은 평상 시 'AI 인버터 컴프레서'가 단독 운전하며 에너지 소비량을 일정하게 유지하지만, 한여름 무더위로 얼음 소비가 급증하거나 새로 구매한 식재료를 대량으로 넣을 때처럼 한 번에 큰 에너지가 필요한 상황이 되면 펠티어 소자가 함께 가동해 빠르고 효율적으로 냉각한다. 이를 통해 신제품의 에너지소비효율은 국내 최고 등급인 1등급 최저 기준보다도 30% 더 뛰어나다. 특히 전기요금으로 환산하면 1년에 약 2만8000원을 절감할 수 있다.

이와 함께 신제품을 '스마트싱스'의 'AI 절약 모드'와 함께 사용하면 머신러닝으로 구축한 AI 알고리즘이 단순한 문 여닫음과 실제 최대 냉각이 필요한 상황을 스스로 판단해 운전을 최적화한다.

예컨대 기존에는 문을 열기만 해도 컴프레서의 운전 속도를 올려 불필요한 에너지를 많이 소비했지만, '비스포크 AI 하이브리드'는 AI가 온도 데이터를 토대로 미래 온도를 예측해 필요한 만큼만 운전 속도를 올릴 수 있도록 한다. 뿐만 아니라 일정 주기마다 일률적으로 성에 제거를 수행하던 기존 제품과 달리 신제품은 데이터를 토대로 착상을 감지해 꼭 필요할 때만 제상을 한다. 이를 통해 소비자들은 실사용 에너지 소비량을 최대 25%까지 더 줄일 수 있다.

이 밖에 '비스포크 AI 하이브리드'에는 반도체 소자뿐만 아니라 컴프레서 자체에도 신기술이 적용됐다. 앞서 삼성전자가 컴프레서를 자체 생산을 시작한 지난 1997년부터 8세대에 걸쳐 꾸준한 업그레이드가 이뤄진 2024년형 'AI 인버터 컴프레서'는 제조공법 연구·개발과 구조 변경을 통해 소비 전력을 줄여주는 것이 특징이다.

먼저 컴프레서의 에너지 효율과 내구성을 동시에 높이기 위해 내부 모터, 볼베어링, 피스톤, 밸브 등 제조공법까지 연구·개발해 컴프레서 효율을 높였다. 아울러 모터의 회전부인 '로터'를 안쪽이 아닌 바깥쪽으로 이동시켜 회전 시 관성을 기존보다 약 4배 증가시키고 이를 통해 운전 중에 발생하는 속도 변동을 최소화해 소비 전력을 줄였다. 특히 일반적인 냉장고의 주요 운전 영역인 저속 운전 구간(950~1450rpm)에서 에너지 효율을 이전 세대 컴프레서 대비 최대 13% 이상 끌어올렸다.

이 외에도 '비스포크 AI 하이브리드'는 내부 부품을 간소화해 기존과 동일한 외관 크기를 유지하면서도 6㎝ 더 깊어진 내부 선반과 25L나 늘어난 내부 용량으로 더 많은 식재료를 보관할 수 있다. 이를 캔 개수로 환산하면 기존보다 24개를 더 채울 수 있는 수준이다.

삼성전자는 오는 8월 정기 소프트웨어 업데이트 서비스인 '스마트 포워드'를 통해 '하이브리드 정온' 기능을 업데이트로 제공할 계획이다. 이 기능은 성에 제거 때 반도체 소자를 가동해 온도 상승을 줄여줘 식품 보존 성능을 더 향상시킬 수 있다. 생연어의 경우 이 기능을 적용하면 식재료 보관 한계 도달일이 최대 1.2배 늘어난다.

한편 삼성전자는 지난 1996년 최초 독립냉각 기술을 적용한 '독립만세' 냉장고를 내놓은 후 지속적으로 냉장 가전 솔루션을 발전시켜오고 있다. 국내에서 최초로 양문형 냉장고를 도입한 것은 물론, 최근 유행하는 '상냉장 하냉동' 배치 구조 역시 지난 2012년 삼성전자가 최초로 도입했다.