▲왼쪽부터 박상운 선임, 김규영 책임, 백성기 선임, 이기욱 선임.

기존 제품보다 적은 양의 물을 사용해 쇼핑몰 등 대형 건물을 시원하게 만들어주는 LG전자의 '무급유 고양정 터보 칠러'가 2022년 14주 차 IR52 장영실상을 수상했다. 

일반적으로 건물·데이터센터·공장 등 큰 규모의 냉방을 위해 사용되는 '칠러'는 냉매의 증발과 응축 사이클을 활용해 물 온도를 차갑게 만들고, 이 차가운 물(냉각수)을 통해 실내 온도를 조절한다. 이러한 수냉식 냉각기 방식은 물 소비가 필수적이다. 하지만 날이 더우면서도 물이 부족한 중동 지역에서는 물 사용이 제한적이기 때문에 물 사용량을 최대한 줄여야 한다. LG전자 연구팀은 중동 지역 수출을 겨냥해 물을 이용하는 기존 응축기 대신 건식 응축기를 활용했다. 이를 통해 기존 제품 대비 물을 절반 정도만 사용하고도 냉각 효과를 내는 제품을 개발했다. 

LG전자 연구팀은 "건식 응축기는 물 사용 방식보다 더 높은 압력을 활용해야 하기 때문에 기존에 이용되지 않던 5단 압축 사이클을 새로 설계해야 했다"고 설명했다. 새로 개발한 제품인 만큼 수차례 검증과 실험을 거쳐야 했는데, 전력 피크 제한 등으로 인해 낮 시간에는 전력을 사용할 수 없어 퇴근을 반납하고 밤부터 실험을 해야만 했다. 최초 설계 시 국내 산업표준인 KS 규격으로 개발하고 있었는데, 중동 측이 미국 표준 규격인 ASME를 요구한 사실을 확인하고 세부 설계 사항을 다시 일일이 확인하는 과정을 거치기도 했다. 




이들은 모터나 베어링 등 구동부에 윤활유를 넣어 작동하는 기존 제품과 달리 자기부상열차처럼 공기 중에 떠 있는 방식의 '무급유 마그네틱 베어링'을 활용했다. 이를 통해 오일 회수·분리 등 관리상 문제를 근본적으로 차단했다. 연구팀은 "자기부상열차처럼 베어링이 떠 있기 때문에 기계적 마찰이 발생하지 않고, 오일 윤활이 필요 없다"며 "오일을 활용하면 친환경적이지 않고 관리가 어렵다는 단점이 있었는데 이를 극복했다"고 덧붙였다. 

LG전자는 스페인 엔지니어링 기업과 협업해 바레인에 위치한 쇼핑몰에 첫 판매를 진행했고, 한 번의 판매로 수출액 250만달러(약 30억원)를 달성했다. 

LG전자 측은 "이번 대용량 무급유 고양정 터보 칠러의 개발로 여러 기술을 내부적으로 쌓게 됐다"며 "이를 통해 중동 지역 시장을 선점하고 향후에는 소용량 제품에 대한 시장 장악력을 높이기 위해 제품 개발을 이어갈 예정"이라고 덧붙였다. 





■ 주최 : 과학기술정보통신부 

■ 주관 : 매일경제신문사 한국산업기술진흥협회 

[이새봄 기자]
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