[이데일리 김소연 기자] 삼성전자가 독자적인 히트펌프 기술을 바탕으로 국내 난방전기화 사업에 본격 나선다. 특히 효율을 5배 높이는 등 성능과 탄소 저감을 강화한 히트펌프 솔루션을 통해 국내 주거 난방 시장을 적극적으로 공략한다는 계획이다. 삼성전자는 그간 유럽과 북미를 중심으로 히트펌프 솔루션 사업을 해왔다.

아울러 유럽과 북미, 일본 등 주요 지역에 연구소를 세워 기술경쟁력을 확보해 빠르게 성장하고 있는 글로벌 히트펌프 시장 공략에 나선다.

◇ 혹한 환경에도 안정적 난방

지난 20일 삼성전자는 한국형 ‘EHS 히트펌프 보일러’ 신제품을 출시했다. 히트펌프 솔루션은 외부의 열에너지를 흡수해 내부의 열에너지원으로 활용하는 에너지 전환 솔루션이다. 외부에서 열을 흡수한 냉매는 압축기를 거쳐 고온·고압의 기체 상태가 되고, 이로 인해 발생한 열이 열교환기를 통해 실내의 공기나 물로 전달되는 방식이다. 이 순환이 반복되면 상대적으로 적은 에너지를 투입하는 것만으로도 높은 열에너지를 확보할 수 있다.

삼성전자가 국내에 선보이는 히트펌프 보일러는 특히 국내 기후 환경에 맞춘 기술을 탑재했다. 냉매를 높은 압력으로 압축해 열을 전달하는 속도와 양을 늘리는 ‘고효율 압축 기술’과 액체 냉매와 가스 냉매를 혼합 주입해 압축하는 고효율 냉매 분사 방식인 ‘플래시 인젝션(Flash Injection)’ 기술이 적용됐다.

이를 통해 혹한기 환경에서도 안정적인 난방 성능을 제공한다. 고효율 냉매 압축 기술과 결빙 방지 기술로 영하 25도 극저온 환경에서도 동작이 가능하며, 영하 15도 조건에서도 최대 70도의 고온수를 안정적으로 공급할 수 있다.

친환경 측면에서도 이점이 있다. 이산화탄소 배출량도 약 60%가 더 낮다. 또 가정용 에어컨 등 냉난방기기 제품에서 범용적으로 사용되는 R410A냉매보다 지구온난화지수(GWP)가 68% 낮은 R32 냉매가 적용됐다.

정부는 예산을 투입해 화석연료 보일러의 전기화를 유도 중이다. 이에 따라 삼성전자 역시 정부의 난방 전기화 보급에 맞춰 히트펌프 보일러를 출시한 것이다.

삼성전자의 ‘EHS 히트펌프 보일러’에는 공기의 열을 물로 전달하는 ‘에어 투 워터(A2W)’ 방식이 적용돼 가열된 공기로 데워진 물이 바닥 아래 배관을 흐르며 집안을 따뜻하게 하고 온수를 공급한다.

◇ 북미·유럽 주요 지역에 히트펌프 연구소 설립

삼성전자는 차별화된 히트펌프 성능 구현을 위해 북미, 유럽, 일본 등 20여 개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하고 있다. 연구소와 산학 협력 등을 통해 글로벌 히트펌프 전환 시대에 대응하겠다는 복안이다.

일본 아사히카와에 위치한 ‘삼성 냉난방공조(HVAC) 테스트 랩’에서는 혹한·강설 환경에서의 히트펌프 솔루션의 신뢰성 검증을 진행하고 있으며, 미국 보스턴에서는 히트펌프 실사용 가구에서 사용 패턴을 분석하고 에너지 절감 효과를 검증하는 실증 작업을 진행하고 있다.

스웨덴 왕립공과대학(KTH), 룰레오 공과대학(LTU)과 컨소시엄을 구성해 고효율 난방기술을 개발 중이다. 국내에서는 고려대학교와 차세대 히트펌프 난방, 급탕 기술 개발을 위한 산학협력을 진행하며 기술 경쟁력 강화에 나서고 있다.

이러한 연구개발 역량을 기반으로 삼성전자는 빠르게 성장하는 글로벌 히트펌프 시장 공략에 속도를 내고 있다.

글로벌 히트펌프 시장의 약 50%를 차지하는 유럽은 탄소중립과 가스 의존도 해소를 위해 히트펌프를 재생에너지원으로 인정하고 제조사를 지원 정책을 확대하고 있다. 미국, 일본, 중국 역시 보조금과 세금 감면 등의 국가 차원의 지원을 통해 히트펌프 보급 확대를 추진 중이다.

삼성전자 DA사업부 송병하 그룹장은 “히트펌프는 전기 난방화 전환과 탄소중립을 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.