산업용가스업계와 관련된 일을 하고 있거나 이 시기에 시간과 다투고 있다면 이같은 질문에는 대부분 탄산(CO2)나 드라이아이스, 냉매 등을 떠올릴 것이다.
그렇다. 우리 인류는 그동안 무더위 극복을 비롯해 음식의 신선함 유지, 쾌적함 등을 위해 산업용가스 아이템인 탄산과 드라이아이스, 그리고 냉매를 이용해 왔다.
본지는 탄산이나 드라이아이스가 수요의 차이는 있지만 연중 내내 사용되는 것과 달리 냉매의 최대 소비원인 에어컨은 오로지 여름에만 쓰인다는 점에서 수십여 종의 산업용가스 가운데 냉매를 여름 아이템의 왕이라 부르고 싶다.
하지만 이러한 냉매는 최근 환경규제와 함께 전 세계 최고 이슈로 떠오르면서 선진국을 중심으로 한 세계 각국에서는 CFC의 사용금지에 따른 후속대책 마련에 들어갔으며 우리나라 또한 새로운 냉매 개발에 박차를 가하는 등 분주한 모습을 보이고 있다.
특히 선진국들과 달리 심각한 해외수입의존도을 보이고 있는 우리나라는 환경규제 강화와 업체간 경쟁심화로 인한 냉매 공급가격의 하락 등이 매년 반복되다시피 하면서 시장 전반의 위기가 감지되고 있다.
이에 본지는 본격적인 냉매 시즌을 맞아 불화탄소계 냉매를 중심으로 2009년 국내외 냉매시장 전반을 살펴보고 향후 대응방안을 모색해 보고자 한다.
<편집자 주>
■ 환경문제로 인한 대체냉매의 대두
냉매의 시작은 인공적인 얼음 만들기에서 시작됐다. 이렇게 시작된 냉매는 여러 가지 휘발성 용제들을 연구하게 됐고 산업이 점차 발달함에 따라 냉동 산업이 급성장 하게 됨은 물론 공업용 냉동기가 아닌 가정용 전기냉장고가 나왔을 때 급성장 하게 됐다.
현재까지 많이 쓰이고 있는 암모니아는 좋은 열역학적 특성과 낮은 비용 때문에 1890년부터 1940년대까지 냉동 분야를 지배했고 대형 냉동 시스템에서는 여전히 광범위하게 사용되고 있다. 하지만 암모니아는 냉매액을 조절하기가 어렵기 때문에 소형 시스템에서는 사용할 수 없고 더운 지방에서 기계의 결함을 자주 일으키게 되는 단점이 있다.
이같은 단점을 보안하기 위해서 개발된 아황산가스는 매우 저렴하고 더운 지방에서도 문제없이 작동하는 것은 물론 윤활유도 필요 없게 되고 암모니아 기계처럼 복잡한 장치도 필요 없어지게 했다. 하지만 아황산가스는 수분과 접촉하면 즉시 반응해 아황산을 형성해 압축기를 손상시키고 암모니아보다 냉동효과도 작다. 뿐만 아니라 냉매 중에서 가장 독성이 커 널리 이용되지 못했다.
또한 냉매로 사용된 염화메틸은 사람이 호흡하게 되면 마취효과를 가져올 수 있고 때로 지연독성 효과를 가지는 것으로 알려진 동시에 가연성을 가지고 있어 치명적인 위험성이 상주한다.
결국 이들 냉매들은 누설로 인한 부상이나 죽음 등의 사고를 초래함은 물론 여러 가지 질병 발생의 원인이 되자 소비자들의 심리적 불안감은 커져 가기만 했는데 이때 개발된 것이 CFC 바로 프레온이다.
CFC는 다른 냉매보다 독성이 없음은 물론 연소성도 없고 지속성이 강하며 물과 화학반응도 없기 때문에 습기에도 안전해 HCFC나 HCF 계열 냉매가 개발되기 전까지는 전세계 냉매시장의 왕으로 군림해 왔다.
지난 1931년 듀폰과 GM이 협력해 Freon-12(CC12F2) 및 Freon-11(CC13F)를 개발, 판매되기 시작한 CFC는 그동안 차량·선박·냉장고·건물용 냉매, 단열재·포장재·의류용 발포제, 화장품·의료용 에어로솔 등으로 널리 사용돼 왔다.
하지만 이같은 프레온 가스는 오존층을 파괴시켜 지구 온난화의 주범으로 몰리며 이미 선진국에서는 이미 사용이 금지되고 있으며 향후 그 모습을 세계 어디에서도 볼 수 없게 된다.
물론 현재 HCFC와 HFC 계열의 냉매가 CFC를 대체하고 당분간 사용될 예정이지만 이들 냉매 또한 지구온난화지수에 영향이 있는 것으로 밝혀지면서 규제에 들어간 상황이다. 이에 선진국을 비롯한 세계 여러 나라들은 현재 이를 대체할 또 다른 냉매 개발에 골몰하고 있다.
최근 다시 암모니아를 점차 프레온가스를 대체 할 수 있는 냉매로 인식하고 있지만 암모니아가 가지는 독성의 문제와 고압으로 인한 누출의 위험성이 항시 상존하고 있어 그 근본적인 문제해결에는 미흡하며 현재의 대체 냉매 제품은 현재로서는 ....
