기계연·중앙대, 40도 저온 폐열 활용 친환경 히트펌프 개발

(대전=뉴스1) 이동원 기자 = 한국기계연구원과 중앙대학교 연구팀이 40도 저온 폐열만으로 냉방이 가능한 차세대 화학흡착식 히트펌프 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 한국에너지기술평가원 알키미스트 사업 지원으로 이뤄진 이 기술은 폐열을 에너지원으로 활용해 기존 전기식 에어컨 대비 전력 소모를 크게 줄이고 에너지 효율을 극대화하는 혁신적 냉방 솔루션이다.

기계연 연구팀은 40도 수준의 공장 및 데이터센터 폐열을 활용하는 기계적 구동부 없는 전기화학적 압축기 기반 화학흡착식 히트펌프를 개발했다. 중앙대는 소음과 진동이 없는 압축기를, 삼중테크㈜는 10kW급 시제품 제작을 맡아 실증 실험 중이다.

흡착베드 구조 개선으로 비냉방출력(SCP) 346.5 W/kg을 달성, 세계 최고 성능을 기록했다. 전기화학 압축기는 기존 기계식 대비 에너지 소비를 줄이고 조용해, 병원·학교·주거지 등 다양한 환경서 적용할 수 있다.

이 기술은 자연 냉매 ‘암모니아’를 사용해 국제 냉매 규제에도 대응할 수 있으며, 데이터센터·공장·건물 냉난방에 적용돼 에너지 절감과 환경 보호에 기여할 전망이다.

김영 책임연구원은 "공장과 데이터센터에서 버려지는 40도 수준의 저온 폐열만으로 냉방을 구현한 것이 이번 연구의 가장 큰 성과"라며 "현재 10kW급 시제품 실증 시험을 진행하고 있으며, 향후 데이터센터와 건물, 산업 현장 등에 적용해 에너지 절감에 기여할 계획"이라고 밝혔다.

본 과제는 SCI 논문 74건, 특허 출원 67건(등록 29건)의 연구 성과를 냈다. 현재 시제품 실증 시험이 진행 중이다.

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