[서울=뉴스핌] 김용석 기자 = 삼성전자가 미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소와 협력해 극한 한랭지에서도 안정적으로 작동하는 차세대 증기압축식 난방 기술 개발에 나선다. 목표는 영하 30도 이하 환경에서도 안정적인 난방 성능을 구현하는 것이다.

삼성전자는 9일 오크리지 국립연구소와 함께 '한랭지용 증기압축식 난방과 멀티 솔루션 개발' 연구 과제를 추진한다고 밝혔다. 내년 상반기까지 연구를 진행한 뒤 미국 알래스카의 극한 환경에서 기술 성능과 신뢰성을 검증하고, 이를 다양한 히트펌프 냉난방공조(HVAC) 제품에 적용할 계획이다.

이번 연구의 핵심은 냉매를 압축·순환시켜 외부 열을 실내로 전달하는 증기압축 기술이다. 이를 통해 에너지 효율이 높고 난방과 냉방, 온수 공급까지 가능한 공조기기를 구현할 수 있다. 다만 증기압축 기술은 외기 온도가 낮아질수록 성능이 저하되는 한계가 있어, 영하 30도 이하 극저온이 장기간 지속되는 북미·북유럽 등 한랭 지역에서는 보다 높은 수준의 난방 성능과 신뢰성을 갖춘 기술 확보가 과제로 꼽혀왔다.

삼성전자는 이를 해결하기 위해 압축기에 회전식 스크롤 방식을 적용해 성능을 끌어올린다는 계획이다. 스크롤 방식은 피스톤이 직선 운동을 하며 냉매를 압축하는 기존 방식과 달리 두 개의 스크롤이 맞물려 회전하면서 압축하는 형태로, 기존 대비 에너지 손실이 적고 안정성도 높아 장기간 운전이 필요한 한랭지 난방에 유리하다.

압축기 과열을 방지해 성능을 최적화하는 냉매량 제어 기술 '플래시 인젝션'도 함께 적용한다. 이 기술은 장기간 작동 시 열 효율이 떨어지는 현상을 기기가 센싱해 필요한 경우 냉매를 기기 내부에 추가 주입하는 방식이다.

기술 실증은 미국 알래스카 페어뱅크스에 위치한 로키국립연구소(NLR)의 필드테스트 랩에서 진행된다. 페어뱅크스는 월평균 최저 기온이 영하 40도 안팎이고 역대 최저 기온은 영하 50도 이하까지 내려가는 지역이다.

삼성전자 DA사업부 임성택 부사장은 "실제 극저온 환경에서 삼성의 독보적인 고효율 기술과 기기 신뢰성을 증명하는 중요한 계기가 될 것"이라며 "연구 데이터를 바탕으로 탄소 배출을 줄이면서도 성능과 에너지 효율을 극대화한 히트펌프 제품을 글로벌 시장에 선보일 것"이라고 말했다.

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