▲ LG전자가 개발한 ‘산업 공정 폐열 활용 1000RT급 대용량 히트펌프’(左)와 한국기계연구원이 개발한 ‘10kW급 화학흡착식 히트펌프’(右)

한국에너지기술평가원이 지원한 고효율 히트펌프 기술이 국내 기계산업의 우수 기술로 인정받으며 산업 공정열 전기화와 미활용 폐열 활용 가능성을 입증했다. 고온 산업용 히트펌프와 저온폐열 구동 기술을 통해 화석연료 사용과 전력 소비를 줄이고, 산업현장의 에너지 효율 향상 및 탄소배출 저감에 기여할 것으로 기대된다.

한국에너지기술평가원(원장 이승재, 이하 에기평)은 지원한 히트펌프 기술 2건이 ‘2026 대한민국 올해의 10대 기계기술’에 선정돼 지난 10월29일 서울 엘타워에서 열린 ‘2026 기계의 날’ 행사에서 인증을 받았다고 밝혔다.

이번에 선정된 기술은 LG전자가 개발한 ‘버려지는 폐열을 전기로 115℃까지 끌어올리는 무급유 산업용 히트펌프 기술’과 한국기계연구원이 개발한 ‘전기 사용을 획기적으로 줄이는 세계 최초 40℃ 폐열 구동 탄소중립 히트펌프’ 기술이다.

LG전자의 산업용 히트펌프는 기존 약 90℃ 수준이던 출수 온도를 최대 115℃까지 높이고, 최대 1,000RT(Refrigeration Ton)의 대용량을 구현한 것이 특징이다. 특히 화석연료 연소 방식 대신 산업현장에서 버려지는 폐열과 전기에너지를 활용해 에너지 효율을 높였다. 현재 제지공장의 종이 건조 공정에 도입돼 실증 운영 중이며, 향후 화학·정유 등 고온 공정열이 필요한 산업 분야로 활용이 확대될 것으로 기대된다.

한국기계연구원은 기존에 활용하기 어려웠던 40℃ 수준의 저온폐열로 구동되는 화학흡착식 히트펌프와 전기화학적 압축기 핵심기술을 개발했다. 기존 70℃ 수준이던 구동 열원 온도를 40℃ 이하로 낮출 수 있는 흡착재를 적용하고, 소음과 진동이 거의 없는 전기화학적 압축기를 결합해 전력 사용량을 크게 줄일 수 있도록 했다. 이 기술은 공장과 데이터센터 등에서 발생하는 저온폐열을 냉난방 에너지원으로 활용할 수 있어 에너지 절약과 온실가스 감축에 기여할 것으로 전망된다.

에기평은 이번 기술개발 성과를 바탕으로 산업용 히트펌프의 대용량화와 현장 맞춤형 기술개발 지원을 확대할 계획이다. 2027년에는 자연냉매를 적용한 수십 MW급 대용량·대온도차 히트펌프와 산업 공정열 전기화를 위한 설계·운용 플랫폼 기술개발을 추진한다.

‘자연냉매 적용 친환경·대용량·대온도차 산업용 히트펌프 기술개발’은 해수열과 수열, 산업 폐열 등 미활용 저온 열원을 활용해 산업 및 지역난방에 10MW 이상의 열을 공급할 수 있는 대용량 히트펌프 개발을 목표로 한다.

또한 ‘산업 공정열 전기화를 위한 히트펌프 설계·운용 플랫폼 기술개발’을 통해 산업별 공정 특성과 열 수요에 적합한 히트펌프를 설계하고 효율적으로 운영할 수 있는 기술을 확보할 방침이다.

이승재 에기평 원장은 “이번 선정은 국내 히트펌프 기술의 발전 가능성을 보여주는 뜻깊은 성과”라며 “앞으로도 친환경·대용량 히트펌프 기술과 산업현장 맞춤형 설계·운영 기술개발 등 실질적인 에너지 절감과 탄소배출 감축에 기여할 수 있는 연구개발을 적극 지원하겠다”고 밝혔다.