[아이뉴스24 박지은 기자] 삼성전자가 미국 에너지부(DOE) 산하 오크리지 국립연구소(ORNL)와 손잡고 영하 30도 이하의 극한 환경에서도 안정적으로 작동하는 차세대 난방 기술 개발에 나선다.
삼성전자는 오크리지 국립연구소와 '한랭지용 증기압축식 난방과 멀티 솔루션 개발(Cold Climate Vapor Compression Space Heating and Multi-functional Equipment)' 연구를 진행한다고 9일 밝혔다.
이번 연구는 영하 30도 이하의 한랭 지역에서도 안정적인 난방과 온수 공급이 가능한 히트펌프 핵심 기술을 개발하는 것이 목표다.
핵심은 '증기압축 기술'이다. 냉매를 압축·순환시켜 외부의 열을 실내로 옮기는 방식으로, 난방과 냉방, 온수 공급까지 가능한 고효율 공조 기술이다.
다만 외부 기온이 크게 떨어질수록 성능이 저하되는 한계가 있어 북미와 북유럽 등 한랭 지역에서는 기술 고도화 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
삼성전자는 성능 향상을 위해 회전식 스크롤 압축 방식을 적용한다. 기존 피스톤 방식보다 에너지 손실이 적고 장시간 운전 안정성이 높은 것이 특징이다.
냉매를 추가 주입해 압축기 과열을 막는 '플래시 인젝션(Flash Injection)' 기술도 함께 적용한다. 장시간 운전 시 열효율이 떨어지는 상황을 감지하면 필요한 만큼 냉매를 공급해 난방 성능을 유지하는 기술이다.
삼성전자는 내년 상반기까지 연구를 진행한 뒤 미국 알래스카 페어뱅크스에 위치한 로키국립연구소(NLR) 필드테스트 랩에서 성능을 검증할 계획이다.
페어뱅크스는 월평균 최저기온이 영하 40도 안팎까지 내려가는 지역으로, 극저온 환경에서 제품의 성능과 신뢰성을 확인하기에 적합한 곳이다.
연구진은 혹한기 동안 난방 성능과 에너지 효율, 장시간 운전 안정성, 온수 공급 성능 등을 종합적으로 검증할 예정이다.
삼성전자는 검증을 마친 기술을 냉난방 겸용 시스템에어컨과 히트펌프 보일러 등 다양한 냉난방공조(HVAC) 제품에 확대 적용할 계획이다.
임성택 삼성전자 DA사업부 부사장은 "이번 협업은 실제 극저온 환경에서 삼성의 고효율 기술과 제품 신뢰성을 입증하는 중요한 계기가 될 것"이라며 "연구 데이터를 바탕으로 탄소 배출을 줄이면서도 성능과 에너지 효율을 극대화한 히트펌프 제품을 글로벌 시장에 선보이겠다"고 말했다.
/박지은 기자(qqji0516@inews24.com)