삼성전자가 불러온 난방 패러다임 변화…전기 히트펌프로 성능·효율↑

삼성전자가 독자적인 히트펌프 기술력을 바탕으로 국내 난방 전기화 사업을 본격 추진한다. 정부 기조에 발맞춰 아직 초기단계인 국내 히트펌프 시장에 독자적인 기술력을 바탕으로 시장을 확대해 나간다는 전략이다.

삼성전자는 29일 서울 태평로 기자실에서 기자들을 상대로 삼성전자만의 독자 히트펌프기술을 공개했다. 삼성전자는 앞서 20일에는 히트펌프 기술력 집약해 성능과 효율, 탄소 저감을 모두 강화한 한국형 'EHS 히트펌프 보일러' 신제품을 출시했다.

히트펌프란 냉매를 이용해 외부의 열 에너지를 흡수해 내부의 열 에너지원으로 활용하는 에너지 전환 솔루션을 말한다. 냉매를 이용한다는 점에서 에어컨과 동일한 방식이다. 히트펌프 보일러는 에어컨과 반대로 작동한다고 볼 수 있다.

송병하 삼성전자 DA사업부 그룹장은 히트펌프 보일러의 우수한 성능에 대해 설명했다. 그는 "(히트펌프 보일러의) 원리가 냉매를 사용하다보니 물의 온도를 끌어올리는데 한계가 있다"면서 "삼성전자만의 압축기 기술을 적용해 최대 70도에 달하는 뜨거운 물을 공급할 수 있어 보일러를 대체할 수 있다"고 했다.
통상 히트펌프는 영상과 영하 25도에서 작동시 필요한 에너지량이 달라지는 등 환경적 요인을 많이 받는 제품으로 평가된다. 삼성전자는 대용량 열교환기를 탑재해 압축기 내부 밸브를 효율적으로 설계하는 등 독자기술을 활용해 에너지 손실을 최소화했다.

히트펌프 보일러의 효율도 빼놓을 수 없는 강점이다. 삼성전자의 히트펌프 보일러는 바닥 난방에 주로 사용되는 35도 출수 조건에서 '계절성능계수(SCOP)' 4.9를 달성했다. SCOP는 연간 총 난방 에너지공급량을 소비전력량으로 나눈 값으로 투입 전력 대비 약 5배 수준의 열 에너지를 공급할 수 있다는 것을 뜻한다. 일반적인 가스보일러의 SCOP는 0.9정도라는 점을 감안하면 히트펌프 보일러의 열효율이 얼마나 높은지 알 수 있다.

송 그룹장은 "한 겨울 양평에서 제품을 실제로 설치해 가동해봤다"면서 "기존 기름 보일러를 사용할 때 비싼 연료비 때문에 한 두시간밖에 가동을 못했던 것과 달리 계속 켜놓을 수 있어 굉장히 편했다"는 평과 함께 "난방비가 기존 대비 약 54%감소했다"고 전했다.

이를 위해 삼성전자는 냉매를 높은 압력으로 압축해 열을 전달하는 속도와 양을 늘리는 '고효율 압축 기술'과 액체 냉매와 가스 냉매를 혼합 주입해 압축하는 고효율 냉매 분사 방식 '플래시 인젝션' 기술을 적용했다.


히트펌프 보일러는 이산화탄소 배출량에서 기존 가스보일러 대비 약 60%가 더 낮다. 삼성전자는 범용적으로 사용되는 R410A냉매보다 지구온난화지수(GWP)가 68% 낮은 R32 냉매를 적용했다.

현재 삼성전자는 차별화된 히트펌프 성능 구현을 위해 북미·유럽·일본 등 20여 개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하고 있다. 스웨덴 왕립공과대학(KTH), 룰레오 공과대학(LTU)과 컨소시엄을 구성해 고효율 난방 기술도 개발 중이다. 국내에서는 고려대학교와 차세대 히트펌프 난방, 급탕 기술 개발을 위한 산학 협력을 진행하며 기술 경쟁력 강화에 나서고 있다.

정부는 히트펌프 보일러 시장이 아직 초기단계인 점을 고려해 정부가 '2050 탄소 중립' 목표에 따라 이달 히트펌프 보급 사업을 발표했다. 2035년까지 350만대 대상으로 지원 대상을 확대할 예정이다.

송 그룹장은 "히트펌프는 전기 난방화 전환과 탄소 중립을 위한 핵심 솔루션"이라며 "검증된 기술력과 글로벌 연구 인프라를 기반으로 국내 소비자들이 안정적인 난방 성능과 에너지 효율 가치를 동시에 누릴 수 있도록 지속적으로 혁신해 나갈 것"이라고 말했다.


장용석 글로벌이코노믹 기자 jangys@g-enews.com