[더구루=오소영 기자] 삼성전자가 고효율 히트펌프를 출시한다. 환경 규제가 까다로운 유럽에서 얻은 호평을 토대로 한국 시장에 본격 진출한다. 정부의 히트펌프 보급 정책과 맞물려 성능과 효율, 탄소 저감을 모두 강화한 신제품을 선보이고 시장을 선도한다. 

◇ 투입 전력 대비 5배 효율…탄소 배출량 60% 절감 

삼성전자는 29일 서울 중구 태평로빌딩에서 한국형 'EHS 히트펌프 보일러' 신제품 출시 행사를 열었다. 

히트펌프는 외부의 열에너지를 흡수해 내부 열원으로 활용하는 에너지 전환 솔루션이다. 외부에서 열을 흡수한 냉매는 압축기를 거쳐 고온·고압의 기체 상태가 되고, 이 과정에서 발생한 열이 열교환기를 통해 실내 공기나 물로 전달된다. 이후 열을 방출한 냉매는 다시 팽창하면서 온도가 낮아지고, 외부에서 열을 흡수할 수 있는 액체 상태로 돌아간다. 이러한 순환이 반복되면서 적은 에너지 투입만으로도 높은 열에너지를 확보할 수 있다.

삼성전자 히트펌프 솔루션에는 공기의 열을 물로 전달하는 '에어 투 워터(Air to Water, A2W)' 방식이 적용됐다. 가열된 공기로 데워진 물이 바닥 아래 배관을 따라 흐르며 실내 난방과 온수 공급을 동시에 수행한다. 바닥 난방을 사용하는 한국의 온돌 주거 문화에 적합하며, 기존 보일러 시스템과의 호환성도 높아 별도의 대규모 설비 변경이 필요 없다.

신제품에는 대용량 열교환기가 탑재됐으며, 압축기 내부 밸브 구조를 개선해 압축 과정에서의 에너지 손실을 최소화했다. 또한 외기 온도와 운전 조건에 따라 시스템을 최적 제어해 불필요한 에너지 소비를 줄이고 안정적인 난방 성능을 유지한다. 이를 통해 바닥 난방에 주로 사용되는 35도 출수 조건에서 계절성능계수(SCOP) 4.9를 달성했다. 투입 전력 대비 약 5배 수준의 열에너지를 공급할 수 있는 셈으로, 이는 일반적인 화석연료 기반 난방기기(0.9)보다 5배 이상 높은 수치다.

난방 성능도 한층 강화됐다. 삼성 히트펌프는 냉매를 높은 압력으로 압축해 열 전달 속도와 양을 높이는 '고효율 압축 기술'과 액체 냉매와 기체 냉매를 혼합 주입하는 '플래시 인젝션(Flash Injection)' 기술이 적용됐다. 영하 25도의 극저온 환경에서도 동작 가능하며, 영하 15도에서도 최대 70도의 고온수를 안정적으로 공급한다.

R32 냉매를 적용해 이산화탄소 배출량은 약 60% 줄었다. R32는 기존 R410A 냉매 대비 지구온난화지수(GWP)가 68% 낮다.

또한 35데시벨(dB)의 저소음 운전이 가능하며, 삼성의 IoT 플랫폼 '스마트싱스'와 연동해 소비자는 실내 온도와 보일러 상태를 원격으로 확인하고 미리 히트펌프를 작동시켜 온도를 높일 수 있다. 이러한 장점을 바탕으로 히트펌프는 에어컨, 건조기, 세탁건조기, 에어드레서, 식기세척기 등 다양한 제품군으로 확대 적용이 기대된다.

◇ 유럽 성공 경험, 韓도 '자신'…난방비 절반 이상 절감 효과

정부는 '2050 탄소 중립' 목표에 따라 이달 히트펌프 보급 사업을 발표했다. 제주와 전남, 경남 등 주요 지자체 내 연탄·등유 보일러 사용 가구 및 도시가스 미공급 지역을 대상으로 히트펌프 보일러 지원 사업을 시행한다. 히트펌프 보일러 구입·설치 비용의 최대 70%까지 지원하며, 2035년까지 350만대로 지원 대상을 늘릴 예정이다. 

삼성전자는 정부의 정책에 발맞춰 히트펌프 솔루션을 선보이고 한국 시장을 본격 공략한다. 삼성전자는 북미와 유럽, 일본 등 20여 개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하며 선제적으로 기술을 확보해왔다. 일본 아사히카와에 위치한 '삼성 HVAC 테스트 랩'에서 혹한·강설 환경을 구현해 신뢰성 검증을 진행했다. 미국 보스턴에서는 히트펌프 실사용 가구에서 사용 패턴을 분석하고 에너지 절감 효과를 검증하는 실증 작업을 수행하고 있다. 스웨덴 왕립공과대학(KTH), 룰레오 공과대학(LTU)과 컨소시엄을 구성해 고효율 난방 기술을 개발 중이며, 국내에서는 고려대학교와 산학 협력에 나섰다.

삼성전자는 히트펌프 연구 역량을 강화하며 글로벌 시장의 약 절반을 차지하는 유럽 시장에 성공적으로 안착했다. 송병하 삼성전자 DA사업부 그룹장은 "이탈리아와 영국 현지 거래선들 사이에서 삼성 히트펌프 솔루션이 선호도 1, 2위를 다투고 있다"며 "현재 글로벌 톱 플레이어 진입을 눈앞에 둔 상황"이라고 설명했다. 이어 "한국 시장도 이제 개화하는 만큼, 소비자가 신뢰할 수 있는 고성능 제품을 선보이는 데 집중하겠다"고 덧붙였다.

삼성전자는 혹한기 성능 검증을 위해 한겨울 체감온도가 영하 20도 이하로 떨어지는 양평을 테스트베드로 활용했다. 검증 결과, 기존 난방기기 대비 난방비를 약 53% 절감하는 효과를 입증했다. 송 그룹장은 "기존 보일러는 비용 부담 때문에 껐다 켜기를 반복해야 했지만, 히트펌프는 상시 가동해도 부담이 적어 편리하다는 호평을 받았다"며 "혹한기 안정적인 작동 여부에 대한 정부의 우려를 불식시키기 위해 눈이 많이 내리는 일본 홋카이도에서도 이미 성능 테스트를 완벽히 마쳤다"고 강조했다.

삼성전자는 아파트 중심인 국내 주거 환경을 고려한 제품 개발도 추진하고 있다. 삼성물산과 협력해 20층 이상의 고층 아파트에 최적화된 솔루션을 연구하며 제품 포트폴리오를 넓힌다는 계획이다.