삼성, 알래스카서 극저온 히트펌프 기술 검증

삼성전자가 미국 에너지부 산하 오크리지 국립연구소와 영하 30℃ 이하에서도 효율적이고 안정적으로 작동하는 차세대 난방 기술을 개발한다. ‘한랭지용 증기압축식 난방과 멀티 솔루션 개발’ 연구를 내년 상반기까지 진행하고, 알래스카의 극한 환경에서 성능과 신뢰성을 검증한 뒤 히트펌프 냉난방공조 제품에 적용할 계획이다.

연구의 중심인 증기압축 기술은 냉매를 압축·순환시켜 외부 열을 실내로 옮기며 난방과 냉방, 온수 공급을 구현한다. 삼성전자는 두 개의 스크롤이 맞물려 회전하며 냉매를 압축하는 방식을 채택해 에너지 손실을 줄이고 장시간 운전 안정성을 높일 방침이다. 압축기 과열과 열효율 저하를 감지하면 냉매를 추가 주입하는 ‘플래시 인젝션’ 기술도 적용한다.

증기압축 방식은 외부 기온이 내려갈수록 성능이 저하되는 특성이 있다. 북미와 북유럽처럼 영하 30℃ 이하의 날씨가 오래 이어지는 지역에서는 난방 성능과 기기 신뢰성을 함께 확보해야 한다. 실증 장소는 미국 알래스카 페어뱅크스의 로키국립연구소 필드테스트 랩이다. 이 지역은 월평균 최저 기온이 영하 40℃ 안팎이며, 역대 최저 기온은 영하 50℃ 아래로 내려갔다.

연구진은 혹한기에 난방 성능과 에너지 효율, 장시간 운전 안정성, 온수 공급 능력을 종합 점검해 실제 주거 환경에서의 사용 가능성을 확인한다. 삼성전자는 연구 데이터를 토대로 탄소 배출을 줄이면서 성능과 효율을 높인 히트펌프를 글로벌 시장에 선보일 계획이다. 개발 기술은 향후 냉난방 겸용 시스템에어컨과 히트펌프 보일러 등 여러 HVAC 제품으로 확대된다.