천연냉매를 이용한 냉난방 시스템 개발현황

소개글

천연냉매를 이용한 냉난방 시스템 개발현황에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서 론 3

Ⅱ. 냉 매 5
2-1 구비조건과 냉매번호 표기 5

2-2 CFC와 HCFC 6

2-3 Freon(불화 할로겐화 탄화수소계 냉매) 11

Ⅲ. 천연냉매 18
3-1 암모니아(R717) 18
3-2 이산화탄소(R744) 20
3-3 아황산가스(R764) 21
3-4 염화메틸(R40) 22
3-5 염화에틸(R160) 23

Ⅳ. 국내외 냉매 개발 현황 25
4-1 대체기술 및 물질 25
4-2 국내 냉매 개발 현황 및 비교 37
4-3 국외 현황 44

Ⅴ. 국내외 냉매 기술 비교 분석 47
5-1 축열시스템 및 건조제 제습기의 하이브리드시스템 47
5-2 암모니아 이용 공랭형 흡수식 열펌프 48
5-3 건물 배기열 회수용 건물 환기장치 49
5-4 자연냉매이용 기술 50

Ⅵ. 결 론 52

참 고 문 헌 54

본문내용

너지기구(International Energy Agency:IEA) 프로젝트에 합류함은 물론 자체적인 자연냉매 이용 연구에 박차를 가하고 있다.
이러한 현황을 감안할 때, 국내에서도 독자적인 연구 개발 추진계획을 수립하여 수행해 나가야 하며, 특히 우리나라도 온실가스 감축분담 의무를 규정한 교토의정서에 서명함으로써 온실가스 규제문제는 전산업계에 초미의 관심사로 대두되고 있는 상황이다.
5-4-2 국외 현황
오래전부터 자연냉매(특히 NH3)와 친숙한 유럽은 CFC 및 HCFC계 냉매가 오존층파괴와 온실효과에 끼치는 영향을 인지하면서 기존의 냉매를 자연냉매로 신속하게 대체하기 시작했으며, 이는 현재 공급되는 HFC계 대체냉매 역시 화학 합성물로서 훗날 또 다른 자연파괴물질이 될 수도 있다는 사고에 근거를 두기 때문이다.
유럽연합 (European Union:EU) 국가들의 경우는 이미 EN378, EN1127, EN60335, TS950006등의 유럽규격을 정립하였다.
북구유럽협의회(Nordic Council) 5개국과 독일, 스위스, 네덜란드를 주축으로 가정용 냉장고나 주방용품, 소형냉동장치의 생산라인을 자연냉매용으로 변경을 추진 또는 이미 생산중에 있으며, 주거용 및 상업·산업용의 중·대형 냉동장치에도 적용하여 설치운영(10)중이다.
또한 유럽 및 미국, 일본이 참여하여 1998년까지 공동으로 운영된 IEA 분과 18, 22, 23에서 자연냉매의 특성 및 다양한 응용범위에 적합한 히트펌프, 공기조화, 상업용 및 산업용 냉동기(commercial & industrial chiller)시스템을 시범설치 운영하여 그 결과들을 공유하는 국가적 차원의 연구를 수행하고 있다.
Ⅵ. 결 론
현재까지 사용중인 냉매는, 성층권의 오존층 고갈, 지구온난화 및 산성비 등을 포함하는 지구환경문제를 해결하여야 하는 많은 과제를 가지고 있다.
흔히 CFC 냉매 또는 HCFC냉매의 대체물을 나열하라고 하면, 흔히 HFC 냉매를 거론하게 된지만 유럽의 여라 나라에서는 이미 오래전부터 HFC 냉매의 지구온난화 효과를 문제 삼아 영원한 대체물(11)로 고려하지 않고 있으며, 미국에서도 천연냉매에 뒤늦게 관심을 갖는 연구자들이 많이 생겨났다.
현재까지는 HCFC를 성공적으로 대체할 수 있는 순수냉매가 발견되지 않은 관계로 시장에 존재하여 상업용으로 쉽게 구할 수 있거나, 이미 개발되었지만 아직까지는 상업용으로 이용되지 않은 순수냉매들을 혼합한 혼합냉매들이 앞으로 만들어질 냉동 공조기에서 HCFC를 대체할 것으로 전망되고 있다.
오존층 붕괴도 생성되지 않으며, 에너지를 절감하여 지구온난화 현상도 완화시킬 수 있는 냉매들이 절실하게 요구되고 있고, 이러한 대체냉매들의 한 종류로서 각광을 받고 있는 것들이 바로 ‘비(非)오존층 붕괴’ 순수냉매들을 혼합한 혼합냉매(12)들인 것이다.
향후 CFC 전폐와 함께 대체물질 사용량이 증가하면 경제성 측면에서 국내기술의 국산화를 실현시킬 여지가 있을 것으로 기대되며, 이 경우 경쟁력 있는 제조공장을 건설하기 위하여는 각 공정에 사용되는 촉매의 특성개선 및 대량생산 기술이 확립되어 있어야 한다.
또한 불소화촉매의 개량 연구와 성과가 국산기술의 상용화를 앞당기는 계기가 될 것이며 국산기술의 경쟁력을 강화시키는 조건이 될 것으로 예측된다.
특히 HCFC와 HFC의 생산은 미국, 일본, 유럽 등의 선진공업국에서의 대량생산 뿐만 아니라 중국에서도 국가적으로 적극 지원하고 있으므로 시장경쟁은 더욱 치열하여질 전망이다.
제3세대 CFC를 위시한 차세대 CFC 대체물질 개발은 선진국에서도 여전히 연구단계에 있는 것으로서 제조방법 및 공정 최적화와 용도개발 연구가 활발하게 진행되고 있다.
차세대 CFC 대체물질의 제조기술 개발은 계속 진행되고 있으나 아직까지 HCFC나 HFC에 비하여 원료비용과 제조 공정비용이 높으며 용도개발이 적게 되어있는 이유로 상용화 단계에는 도달하지 못하고 있다.
비록 국내에서의 대체 물질 개발 연구가 상업화된 예는 아직 많지는 않으나 정부와 산업계가 지속적으로 지원하고 있으므로 멀지않은 장래에 성공적인 기술 국산화가 이뤄질 수 있을 것으로 기대한다.
향후 선진 기술국과의 기술교류와 제품 및 기술 수입에서 협상력을 높이기 위해서 아직은 경제성을 고려하기가 이르다 할지라도 차세대 CFC 대체물질(13)에 대한 지속적인 연구와 지원이 있어야 하겠다.
참 고 문 헌
(1)한국정밀화학공업진흥회, "CFC 및 HCFC 대체냉매 사용냉동/공조기 성능예 측 및 평가 소프트웨어 개발", pp.1~3, pp.37~50, 2002 인하대학교
(2)김성구, 김민수,"이산화탄소를 냉매로 사용하는 오토캐스케이드 냉동기의 성 능에 관한 해석 및 실험", pp.1~2, 2001 서울대학교 기계항공학부
(3) 장홍기, 오존층 파괴, pp.2~3, 2002 창원대학교 환경공학과
(4)A.D.Althouse,C.H.Turnquist,A.F.Bracciano,RefrigerationandAir Conditioning Engineering, pp.215~230, 2006
(5) 마키오, 국내 냉동공조 신기술의 추진 현황 pp.9~11, 1999
(6) 산업기술정책연구소, 2000년을 향한 산업기술 개발수요, pp.42~44, 1996
(7)에너지변환 축적사업단,제1회에너지변환 축적시스템 기술 Workshop,
pp.53~55, pp.58~59 1998
(8) 한국냉동공조공업협회, 통계자료 (냉동공조 공기 기기), pp.33~38, 1999
(9) 선문대학교 공조기술연구센터, 연구논문집, pp.14~15, 1999
(10) 공조시스템 사업단, 제1회 공조시스템 기술 Workshop, pp.21~27, 1998
(11) 김종수, "천연 가스 냉매의 증발 열전달 특성", pp.7~8, 1999 부경대학교 냉동공조학과
(12) 김민수, "천연 냉매를 이용한 열펌프 및 냉동 시스템", pp.3~10, 1997
서울대학교 공과대학 기계공학과
(13)김광수, "국내외 CFC 대체 냉매 물질 개발과 미래 전망에 대한 연구", pp.201~209, pp.216~221, 서울산업대학교 기계공학과

키워드

냉매,   냉동,   천연