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친환경 냉매를 만드는 기술
2020-10-29

친환경 냉매를 만드는 기술
- 퓨어만(주) -

  

올여름, 유례없는 장마가 쏟아지면서 ‘이번 비의 이름은 장마가 아니라 기후위기’라는 말들이 생겨났다. 이처럼 환경 파괴로 인한 기후위기는 21세기를 살아가는 우리에게 매우 중요한 이슈이자 키워드다.  

 

환경을 지키기 위한 움직임이 커져가는 가운데 일상 속에서 사용하는 냉방 공조장치, 그 안에 들어가는 냉매 역시 오존층 파괴 지수가 낮은 ‘신냉매’로 대체돼야 한다는 목소리가 제기되고 있다. 


퓨어만(주)은 이러한 시대의 요구에 부응하며 새로운 기술로 새로운 냉매를 만들고 있었다. 

 

 

 

냉매, 어디까지 알고 계세요?
냉장고와 에어컨, 냉동 탑차 등 다양한 냉방 공조장치에 필수로 사용되는 냉매는 공기 냉각을 위해 열을 전달하는 물질을 뜻한다. 열 흡수와 방출을 통해 냉방 공조장치의 냉각 기능을 돕는 냉매는 현대인의 삶에서 반드시 필요하다. 


하지만 기존에 사용되던 대부분의 냉매에서는 오존층을 파괴하는 물질이 포함되어 있었기에 환경에 대한 관심이 높아지는 현대사회에서는 보다 친환경적인 냉매가 요구되기 시작했다. 새로운 기준에 맞는 새로운 냉매, 즉 ‘신냉매’ 개발이 불가피하게 된 것이다. 


퓨어만(주)은 신냉매를 제조하는 회사다. 여기서 ‘제조’란 냉매를 ‘정제’하고 ‘혼합’ 할 수 있는 기술을 의미하는 것으로, 퓨어만(주)은 이러한 두 설비를 갖춘 국내 유일의 기업이다.  

 

퓨어만(주) 신윤섭 차장은 “국내에 냉매를 취급하는 회사들이 많다. 여기서 ‘취급’이란 수입에서 유통까지의 과정을 말한다. 즉 제조회사는 전혀 없던 상황”이라며 국내 냉매 시장에 대해 이야기 했다.
 

“제조가 어려우니, 기존의 기업들이 구냉매를 취급하는 것은 당연한 결과였겠죠. 그런데 현재 냉매 시장에도 쿼터제가 적용되고 있습니다. 온실가스 배출을 줄이기 위한 움직임이죠. 미국이나 유럽 등의 국가는 규제를 받은 지 한참 됐어요. 우리나라도 2030년이면 구냉매를 사용할 수 없게 됩니다. 이 때문에 그 시장을 대비해야 했고, 이것이 저희가 신냉매 개발 회사로 과감하게 출사표를 던진 이유입니다.”

 

 

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▲ 국내 유일 친환경 냉매가스를 생산하는 퓨어만(주)

  

100% 해외 의존 시장 속, 국내 기술의 가능성을 발견하다
유통을 주로 하는 냉매 회사들이 많은 가운데, 퓨어만(주)은 직접 냉매를 제조하겠다는 다짐을 내세웠다. 유통만으로는 진정한 냉매 회사로 성장할 수 없다고 생각해서다.
 

 

마치 석유 시장처럼 가격 변동 폭이 잦은 불안정한 냉매 시장에서 안정성을 갖기 위해서는 자사 경쟁력을 키우는 게 급선무였다.


“국내 냉매 시장은 원료를 100% 해외에 의존하기 때문에 가격 변동에 매우 민감합니다. 그러다보니 여러 어려움을 겪게 되죠. 이에 대응하기 위해 저희는 ‘냉매 제조’를 필수로 가져가야 할 기술이라고 생각했어요. 자체 저장 설비를 갖췄고, 그러다 보니 가격 변동에 따른 수급 문제가 발생했을 때 보다 유연하게 대처할 수 있게 됐죠.”

 

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▲ 퓨어만(주)은 자체 저장 설비를 갖춰 가격 변동에 따른 수급 문제에도 유연한 대처가 가능하다.

 

 하지만 이러한 기술력을 갖추기까지 그 과정이 쉽지만은 않았다. 신냉매 제조에 있어 가장 중요한 점은 냉매의 ‘조성’과 ‘순도’에 있어 국제품질기준에 부합하는 수준에 이르러야 한다는 것이다.  

 

하지만 이러한 수준에 이르기 위해서는 냉매 원료의 정제 및 순도, 조성 분석과 관련한 측정표준이 필요했다. 퓨어만(주)이 KRISS 김달호 박사를 만나게 된 이유다.


“2014년 김달호 박사님과 첫 만남을 가졌어요. 당시 저희가 제조한 ‘고순도 혼합냉매’의 신뢰도를 얻는 게 쉽지 않았기 때문에 김달호 박사님을 만나 도움을 요청했고 그때부터 협력이 시작됐죠.”

 

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▲ 퓨어만(주) 신윤섭 차장

  

김달호 박사는 대기, 실내, 작업장의 휘발성 유기물(VOC) 등 환경 관련 가스상 오염물질과 석유, 연료전지용 수소가스, 냉매 가스 등 산업 관련 유기성 가스의 분석법 및 인증표준물질 개발 연구를 하고 있다. 

 

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▲ 환경에너지가스분석표준팀 김달호 박사

 

처음 퓨어만(주)과 만났을 때 “열정이 인상적이었다.”라고 이야기한 그는 홈닥터 프로그램을 통해 고품질 HFC계 냉매를 개발할 수 있도록 자문을 제공했다고 말했다.  

 

측정을 위한 일반사항과 표준물질 등 신뢰성 있는 측정을 위해 필요한 기술을 지원한 것이다.


“냉매로 사용되는 물질 중 한 종류인 수소불화탄소(HFC, hydro fluoro carbon)는 염소원소를 함유하지 않아 기존에 사용된 염화불화탄소(CFC, chloro fluoro carbon)에 비해 오존층을 파괴하지 않습니다. 냉매 제품의 조성 및 순도에 관한 국제품질기준에 부합하는 고품질 냉매제품을 생산하기 위해서는 냉매 원료의 정제, 순도분석, 조성 분석과 관련한 측정표준이 필요합니다. 그래야 제품 신뢰도를 높일 수 있기 때문이죠.”

 

  

 

구(舊) 냉매를 넘어 신(新) 냉매로
 이러한 측정표준을 확보하기 위해, 김달호 박사와 퓨어만(주)은 표준냉매 물질을 만드는 데 집중했다. 김달호 박사에 따르면 냉매는 비점이 낮은 유기화합물의 단일성분이나 혼합성분으로 조성된 물질이므로 액체 상태로 고압용기에 저장해 사용된다.  

 

때문에 상온, 상압 하의 일반환경에서 고압용기의 밸브를 열면 순식간에 고압의 가스 상태로 변화되어 분출되는 특성이 있다.


“때문에 시료의 성분함량 측정을 위해 시료를 채취하고 분석기기에 주입할 경우 액체상-기체상 변화가 심해 정량적인 채취 및 주입이 어려웠습니다. 같은 이유로 혼합성분인 냉매 표준물질의 정확한 제조에도 어려움이 있었고요.

이런 문제점들을 해결하는 과정을 통해 표준물질을 제조하고 분석법을 확립함으로써 냉매를 신뢰성 있게 측정할 수 있게 됐죠. 이때 참 뿌듯함을 느낀 것 같아요.”
 

고품질 냉매가 갖는 장점은 매우 많다. 그중에서도 가장 중요한 이점은 공조장치의 냉매 효율을 높이는 것은 물론, 안전상 문제까지도 미연에 방지할 수 있다는 점이다.  

 

냉매의 순도가 높지 않을 경우 간혹 폭발 위험을 안고 있는 경우도 있기 때문이다.


“저희는 자체적으로 제품을 만들기 때문에 모든 보증과 책임을 질 수 있습니다. 덕분에 고객사들로부터 높은 신뢰도를 얻고 있어요. 제품 품질이 높은 것은 물론, 나아가 문제가 발생했을 경우에도 저희와 직접 소통할 수 있으니까요.”


홈닥터 프로그램을 통해 제품 품질을 향상시킬 수 있었다는 퓨어만(주). 덕분에 국내를 넘어 해외로의 수출 판로까지 열렸다.  

 

“현재 저희는 국내 시장 보다 해외 시장 위주로 판매를 이어가고 있어요. 지난 2017년부터는 미국에도 수출을 시작했죠. 사실 미국 시장을 뚫기가 쉽지 않았어요. 제품 신뢰도가 확보되지 않으면 절대 불가능했을 거예요. 김달호 박사님과 함께 했기에 얻을 수 있던 결과죠. 저희가 시장을 확대하는데 KRISS 홈닥터 프로그램의 역할이 매우 컸습니다.” 

  

 

▲ 퓨어만(주)은 지난 2017년부터 자체 개발한 냉매를 미국 시장에 수출했다.

  

김달호 박사 역시 퓨어만(주)이 앞으로 더욱 경쟁력 있는 회사로 성장하기를 바란다고 이야기했다.  

 

“퓨어만(주)은 국제품질기준에 맞는 냉매를 생산하기 위해 냉매 원료의 정제 설비에 적극 투자하는 기업입니다. 이러한 적극적인 마인드 덕인지 지금은 고품질 냉매 제품을 생산하는 기술력을 가진 업체로 거듭났어요. 앞으로 더욱 신뢰도 높은 기업으로 성장하기를 바랄 뿐이죠.”
 
 

앞으로 냉매수출을 계속 늘리고, 차기 사업 아이템을 구상하고 있다는 퓨어만(주)은 지금까지 기울였던 노력을 바탕으로 앞으로도 계속 발전하는 기업이 될 것이라고 이야기했다.   

 

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냉매생산 불모지의 땅에서 새로운 시장을 개척하는 퓨어만(주)은 오늘도 그들만의 길을 만들고 있다.