삼성전자가 차세대 의류 건조 기술 연구로 미국 에너지부(DOE)의 공식 지원 과제로 선정됐다.

삼성전자는 고효율 제습 소재를 활용한 ‘열회수 시스템이 적용된 차세대 데시칸트 의류 건조기’ 연구를 진행한다고 15일 밝혔다.

해당 연구는 높은 건조 성능을 유지하면서 에너지 사용량을 크게 줄이는 것을 목표로 한다.

이번 과제는 미국 오크리지 국립연구소(ORNL)와 사우스캐롤라이나대학교 화학공학부와의 공동 연구 형태로 추진된다.

삼성전자는 향후 2년간 미국 에너지부로부터 120만 달러를 지원받고, 동일한 규모의 비용을 추가로 분담해 총 240만 달러의 예산으로 연구를 수행할 예정이다.

연구의 핵심은 고효율 제습 소재인 데시칸트를 의류 건조기에 적용해 기존 벤트형 건조기 대비 전력 사용량을 약 35% 수준까지 낮추는 것이다.

벤트형 건조기는 북미 시장에서 널리 사용되는 방식으로, 건조 시간이 짧다는 장점이 있지만 상대적으로 에너지 효율이 낮고 240V 전원과 배관 공사가 필요하다는 제약이 있다.

삼성전자는 이번 기술이 상용화될 경우 120V 전원 환경에서도 사용할 수 있으며, 외부 배기 덕트 설치 없이도 강력한 건조 성능을 구현할 수 있을 것으로 보고 있다.

이에 따라 공동주택이나 소형 주거 공간 등 설치 여건이 제한적인 환경에서도 활용 범위가 넓어질 것으로 예상된다.

삼성전자는 이번 연구 성과를 향후 단독 건조기뿐 아니라 세탁·건조 일체형 제품 등 다양한 가전 제품군에 단계적으로 적용할 계획이다.

삼성전자 관계자는 “에너지 절감 기술을 실제 소비자가 체감할 수 있는 가치로 연결하겠다”라고 강조했다.

또 “이는 지속 가능한 가전 기술 확보에도 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

한편 데시칸트 방식은 공기 중의 수분을 제습제가 직접 흡착하는 구조를 활용한다.

실내 공기를 제습제 층으로 통과시켜 건조한 공기를 만들고, 이 공기로 세탁물의 수분을 제거하는 방식이다.

수분을 머금은 제습제는 이후 가열 과정을 거쳐 다시 재생되며, 건조와 재생이 번갈아 이뤄지는 구조가 일반적이다.

이 방식은 상대적으로 낮은 온도에서도 수분 제거가 가능해 섬유 손상이 적고, 소음도 크지 않은 편이라는 특징이 있다.

다만 데시칸트 방식은 제습제를 다시 말리는 과정에서 추가 열이 필요하기 때문에, 에너지 효율 측면에서는 히트펌프 방식과 비교해 한계가 지적돼 왔다.

히트펌프 건조기는 냉장고와 유사한 원리로 공기 중 수분을 응축해 제거한 뒤, 같은 열을 다시 활용하는 구조여서 전력 소모가 상대적으로 적다.

실제로 히트펌프 방식은 기존 벤트형 대비 최대 절반 이상 전력 절감 효과가 보고된다.

반면 북미에서 가장 널리 사용돼 온 벤트형 건조기는 전기히터로 공기를 고온 가열한 뒤, 습한 공기를 외부로 그대로 배출하는 구조다.

이 경우 건조 속도는 빠르지만 매번 새로운 공기를 다시 데워야 해 열 손실이 크고, 외벽 배기 덕트 설치가 필수라는 제약이 있다.

삼성전자의 연구는 이러한 세 가지 방식의 장단점을 고려해, 데시칸트 건조에 열회수 시스템을 결합하는 데 초점을 맞추고 있다.

제습 과정에서 발생하는 열과 공기를 다시 활용함으로써, 데시칸트 방식의 약점으로 꼽히던 에너지 소비를 줄이겠다는 접근이다.

목표는 북미에서 주력으로 사용되는 벤트형 건조기 대비 전력 사용량을 약 35% 수준까지 낮추면서도, 건조 성능은 동일한 수준을 유지하는 것이다.

이 기술이 특히 주목되는 이유는 북미 전력 환경과도 밀접하게 연결돼 있다.

미국 가정의 기본 전원은 120V로, 한국이나 유럽의 220V 환경과는 구조적으로 다르다.

동일한 전력을 사용하더라도 120V에서는 더 많은 전류가 필요해, 고출력 가전은 성능 저하나 별도 배선 공사가 불가피해진다.

삼성전자가 개발 중인 차세대 건조 기술은 120V 환경에서도 충분한 성능을 구현하는 것을 전제로 한다.

해당 기술이 도입될 경우 인프라를 바꾸지 않고도 고성능 건조기를 사용할 수 있게 될 전망이다.