삼성전자가 혹한 환경에서도 안정적인 난방 성능을 구현하는 공조 시스템(HVAC)을 고도화한다.

삼성전자는 최근 일본 홋카이도 아사히카와에 ‘삼성 HVAC 테스트 랩’을 설립했다고 29일 밝혔다.

아사히카와는 내륙 분지 지형으로, 겨울철 최저 기온이 영하 20도 이하로 떨어지고 월 누적 적설량이 최대 127cm에 이르는 등 혹한·강설이 심한 지역이다.

삼성전자는 이 지역의 기후를 활용해 냉난방기의 성능을 결정짓는 ‘제상 시스템’과 고효율 냉난방 기술인 ‘히트펌프 솔루션’의 신뢰성을 검증할 예정이다.

제상 시스템은 냉난방기의 핵심 부품인 열교환기에 쌓이는 성에를 자동으로 제거해 효율을 유지하는 장치다.

난방 중 열교환기 표면에 수분이 응결돼 성에로 굳으면 성능이 저하되는데, 냉난방기가 스스로 상태를 감지해 제상 타이밍을 판단해야 안정적 운전이 가능하다.

삼성전자는 성에의 형태를 학습해 최적의 제상 시점을 예측하는 기술을 개발했으며, 이를 적용한 고효율 제품을 한국·북미·유럽 등지에 공급하고 있다.

이번 테스트 랩에서는 해당 기술의 연구와 검증을 병행해 난방 성능과 에너지 효율을 한층 강화할 계획이다.

또 유럽을 중심으로 성장 중인 주거용 히트펌프 시장 공략을 위해 스웨덴 왕립공과대학, 룰레오 공과대학 등 현지 연구기관과 협력 중인 것으로 알려졌다.

삼성전자 관계자는 “혹한 기후 환경에서도 안정적인 성능을 구현하기 위한 고효율 공조 솔루션 개발에 속도를 높이고 있다”라고 말했다.

또 “최근 필리핀 마닐라 시설에 1400여 대의 공조 시스템을 공급했으며, 인도네시아에도 800여 대의 솔루션을 납품하는 등 프리미엄 시장을 공략하고 있다”라고 덧붙였다.

일본 홋카이도 'HVAC 테스트 랩' [삼성전자 제공]

한편 글로벌 HVAC ‘고효율·저탄소·디지털화’라는 세 가지 축을 중심으로 빠르게 진화하고 있다.

특히 유럽과 일본을 비롯한 선진국은 건물 및 산업 부문 탈탄소화를 위한 핵심 기술로 히트펌프와 제상 시스템의 혁신을 추진하는 것으로 알려졌다.

우선 기술 측면에서 고효율 및 친환경 냉매 전환이 가속화되고 있다. 기존의 불화계 냉매를 대체하는 R290(프로판), CO₂ 등 자연냉매가 주류로 부상하면서 지구온난화지수(GWP)가 낮은 냉매 채택이 업계 전반으로 확산 중이다.

또 산업 현장에서는 180℃에서 200℃급 고온 히트펌프가 기존 보일러를 대체하며, 공정 전기화의 전환점으로 작용하고 있다.

한편, 제상 시스템 기술은 난방 성능과 에너지 효율을 좌우하는 핵심 기술로 꼽힌다.

제상 방식은 크게 ‘핫가스 제상’과 ‘전기 제상’으로 구분되는데, 핫가스 제상은 압축기에서 발생한 고온 냉매 가스를 열교환기로 순환시켜 얼음을 녹이는 방식으로 에너지 효율이 높다.

반면 전기 제상은 가열 요소를 활용해 빠른 제상을 구현하지만 전력 소비가 많아 소형 장비에 적합하다.

삼성전자가 개발한 AI 기반 제상 알고리즘은 성에의 형태를 학습해 최적의 제상 시점을 자동 판별함으로써 두 방식의 장점을 결합한 지능형 제어 방식을 구현하고 있다.

시장 측면에서도 히트펌프 적용 범위는 급속히 확장 중이다.

기존 건물 냉난방을 넘어 산업공정, 데이터센터 냉각, 콜드체인(저온물류), 수영장 등 다양한 분야로 확대되고 있으며, 대형 인프라 시설에서의 전력 효율성 요구가 시장 성장을 견인하고 있다.

이러한 변화 속에서 삼성전자의 아사히카와 테스트 랩이 차세대 친환경 HVAC 기술 개발 허브가 될 수 있을지 관심이 모인다.