공조 용 냉매 의 동향 - 에너지 설비 관리 
 UPDATE : 2019 . 11 . 18 월 12 : 35 
 공조 용 냉매 의 동향 
 승인 2018 . 11 . 04 16 : 19 
 EHS & S 연구 센터 / 연구 주임 겸 환경 기술 부 주임 카이토 준 스 케 
 최근 지구 온난 화 문제 로 인해 지 구 온난 화 계수 ( Global Warming Potential , GWP ) 가 높 은 냉매 에 대한 국제 적 인 규제 가 강화 되 고 있 다 . 이 에 대체 프레온 에서 저 GWP , 논 프레온 냉매 로 의 전환 이 진전 되 고 있 다 . 일본 또한 프레온 류 의 제조 에서 폐기 까지 의 라이프사이클 전체 에 걸쳐 포괄 적 인 대책 을 취하 도록 ‘ 프레온 류 사용 의 합리 화 및 관리 의 적정 화 에 관한 법률 ( 이하 ‘ 프레온 배출 억 제법 ’)’ 을 시행 하 고 있 다 . 이 에 이 연구 에서 는 최근 공조 용 냉매 를 둘러싼 규제 의 변화 와 그 동향 에 대해 소개 하 도록 한다 . 
 2 . 냉매 의 특징 
 프레온 류 란 플루오르 카본 의 총칭 이 며 CFC ( 클로 로 플루오르 카본 ) , HCFC ( 하이드로 클로로 플루오르 카본 ) , HFC ( 하이드로 플루오르 카본 ) 이 포함 된다 . 최근 에 는 저 GWP 냉매 인 HFO ( 하이드로 플 루 올레핀 ) 계 냉매 를 적용 한 제품 이 많이 등장 하 고 있 다 . 이 HFO 는 수소 , 불소 , 탄소 에서 나 는 화합물 로 , 탄소 와 탄소 의 결합 에 의해 이중 결합 으로 되 어 있 기 때문 에 대기 중 에 분해 가 빠르 고 GWP 가 매우 낮 다는 특징 이 있 다 . 
 3 . 공조 용 냉매 의 변천 
 3 - 1 . 여명기 , 프레온 계 냉매 의 등장 
 공조 시스템 의 여명기 에 는 공조 용 냉매 로 탄화수소 , 암모니아 , 이산화 탄소 등 자연 냉매 가 주로 쓰이 는 시대 였 다 . 이후 프레온 계 냉매 인 CFC , HCFC 가 개발 되 었 다 . 이 들 냉매 들 은 성능 이 우수 하 고 화학 적 으로 안정 적 이 라는 장점 을 가진 데 다 , 무독성 이 며 안전 성 이 높 아 점차 사용 이 확대 되 기 시작 했 다 . 
 3 - 2 오존층 보호 
 1974 년 미국 캘리포니아 대학 의 한 교수 가 쓴 논문 을 통해 CFC 가 성층 권 의 오존 층 을 파괴 한다는 사실 이 밝혀졌 다 . 이 문제 를 해결 하 기 위해 오존 층 을 파괴 하 는 물질 에 관한 규정 인 몬트리올 의정서 를 기반 으로 CFC 의 국제 적 인 생산 과 수입 이 제한 되 기 시작 했 다 . 일본 에서 는 몬트리올 의정서 를 기반 으로 ‘ 특정 물질 의 규제 등 에 의한 오존층 의 보호 에 관한 법률 ( 오존층 보호법 ) ’ 을 제정 했 다 . 이 법 에 따라 1995 년 까지 CFC 를 전량 폐기 했으며 , 2020 년 까지 는 HCFC 를 전량 폐기 할 예정 이 다 . 
 3 - 3 . 지구 온난 화 대책 
 오존층 파괴 문제 가 대두 되 면서 HFC 계 냉매 가 개발 되 었 다 . 일반 적 으로 이 를 대체 프레온 이 라 부른다 . HFC 계 냉매 는 오존 층 을 파괴 하 는 물질 인 염소 를 가지 고 있 지 않 기 때문 에 오존 층 을 파괴 하 지 는 않 는다 . 다만 이산화 탄소 의 100 배 ~ 1 만 배 이상 의 온실 효과 를 가지 고 있 다는 치명 적 인 단점 이 있 다 . 이 로 인해 대체 프레온 에서 더 나아가 저 GWP , 논 프레온 냉매 에 대한 수요 가 높 아 졌 다 . 
 이 에 저 GWP 냉매 인 HFC 계 의 혼합 냉매 나 HFO 계 의 냉매 등 에 대한 연구 개발 이 진전 되 고 있 다 . 이러 한 냉매 외 에 도 자연 계 에 존재 하 는 자연 냉매 인 탄화수소 , 암모니아 , 이산화 탄소 에 대한 적용 에 관심 을 갖 게 되 었 다 . 
 4 . 저 GWP 냉매 
 4 - 1 . 차세대 냉매 의 보급 확대 를 위한 과제 
 현재 저 GWP 냉매 의 과제 로 언급 되 고 있 는 것 은 미연 성 에 대한 안전 성 을 확보 하 는 것 이 다 . 냉매 의 국제 규격 으로 는 ISO 817 이 있 으며 , 2014 년 에 는 미연 성 구분 을 포함 한 냉매 의 안전 등급 기준 이 개정 되 었 다 . 이 개정 에서 는 미연 성 구분 이 세분 화 되 어 총 4 가지 로 분류 되 었 다 . 이 분류 에 의해 불연 성 은 Class 1 , 미연 성 은 Class 2 L , 연소 성 은 Class 2 , 강연 성 은 Class 3 으로 표기 된다 ( 표 3 ) . 
 CFC 계 냉매 는 불연 성 의 특성 이 있 었 으나 , 저 GWP 냉매 로 기대 되 는 냉매 들 은 미연 성 인 것 이 많 다 . 저 GWP 냉매 는 HFO 계 냉매 ( R - 1234 yf , R - 1234 ze ( E ) ) , HFC 계 의 혼합 냉매 ( R - 32 ) 등 이 있 으나 미연 성 ( 2 L ) 구분 의 냉매 가 거의 대부분 이 다 ( 표 4 ) . 이 에 현재 로서 는 GWP 가 낮 으면 연소 성 이나 독성 에 문제 가 있 는 등 명확 한 장점 과 단점 을 동시 에 갖 고 있 는 경우 가 많 아 연구 와 개발 이 필요 한 상황 이 다 . 
 4 - 2 . 신 냉매 와 공조 기기 기술 의 개발 을 위한 노력 들 
 일본 의 신 에너지 산업 기술 종합 개발 기구 ( NEDO ) 에서 는 프레온 대책 프로젝트 로서 냉매 개발 과 기기 개발 등 을 진행 하 고 있 다 . ‘ 고 효율 논 프레온 형 공조 기기 기술 의 발전 ( 2011 ~ 2015 년 ) ’ 프로젝트 에서 는 냉매 와 공조 기기 시스템 의 양 측면 에서 기술 개발 및 냉매 의 성능 , 안전 성 평가 를 실시 했 다 . 또한 GWP 가 극히 낮 은 HFO - 1123 을 주 성분 으로 하 는 혼합 냉매 인 신 냉매 HFC - 32 가 개발 되 었 다 . 이 냉매 는 기존 냉매 HFC - 410 A 의 약 1 / 6 수준 까지 GWP 를 억제 하 면서 성능 은 동등 하 다 . 
 또한 ‘ 미연 성 냉매 리스크 평가 연구회 ’ 를 설립 하 여 과학 적 지식 을 바탕 으로 한 미연 성 냉매 의 리스크 평가 를 진행 하 고 있 다 . 또한 ‘ 고 효율 저 GWP 냉매 를 사용 한 중소형 공조 기기 기술 의 개발 ( 2016 ~ 2020 년 ) ’ 프로젝트 에서 는 가정 용 공조 기기 등 중소형 공조 기기 분야 를 대상 으로 소형 화 나 안정 성 을 확보 하 면서 도 저 GWP 냉매 로 의 전환 을 가능 케 하 는 요소 기술 개발 에 착수 하 고 있 다 . 이 로써 저 GWP 냉매 의 개발 과 이 를 적용 한 고 효율 의 중소형 공조 기기 개발 , 나아가 냉매 의 안전 성 과 성능 평가 를 실시 하 여 국제 규격화 를 최종 목표 로 진행 하 고 있 다 . 
 4 - 3 . 프레온 라벨 링 제도 의 도입 
 프레온 라벨 링 은 일본 공업 규격 ( JIS ) 가 정한 것 으로 , 2015 년 7 월 부터 에어컨 등 의 지정 제품 에 대해 제품 의 본체 나 카탈로그 에 냉매 와 관련 한 정보 를 표기 하 는 제도 다 . 프레온 라벨 링 제도 에 의하 면 환경 영향 정도 에 대한 목표 달성 값 , 지구 온난 화 계수 , 환경 영향 정도 에 대한 목표치 를 달성 하 는 목표 년 도라 는 세 가지 정보 를 기재 해야 한다 . ‘ 환경 영향 정도 에 대한 목표 달성 값 ’ 은 프레온 배출 억 제법 에 의해 제품 마다 정해져 있 는 환경 영향 정도 의 목표치 를 얼마나 달성 했 느냐 를 표시 하 는 것 으로 , 등급 S 부터 C 까지 달성 정도 에 맞춰 표시 해야 한다 . 
 5 . 규제 의 동향 
 5 - 1 . 국제 적 인 법규 ( 몬트리올 의정서 와 키갈리 개정 ) 
 2016 년 10 월 르완다 키갈리 ( Kigali ) 에서 제 28 회 몬트리올 의정서 체결국 회합 ( MOP 28 ) 이 개최 되 었 다 . 이 회합 에서 는 HFC ( 하이드로 플루오르 카본 ) 의 생산 및 소비량 의 단계 적 인 삭감 의무 등 을 결정 하 고 , 개정안 으로 채택 했 다 . 개정 의정서 는 20 개국 이상 이 체결 하 였으며 2019 년 1 월 1 일 이후 부터 발효 된다 . 또한 HFC 는 오존층 파괴 물질 은 아니 지만 GWP 가 높 기 때문 에 본 개정 의정서 에서 적용 대상 이 되 었 다 . 
 삭감 계획 으로서 는 선진국 의 경우 HFC 의 생산량 을 2019 년 부터 서서히 줄여 나 가 2036 년 까지 기준 연평균 대비 85 % 삭감 하 는 것 이 다 . 개발 도 상국 은 선진국 보다 는 기준 을 다소 완화 했 다 . 그러나 최종 적 으로 는 의정서 체결국 이 라면 선진국 , 개발 도 상국 모두 2040 년 대 후반 까지 각각 기준 연도 대비 80 ~ 85 % 삭감 하 는 것 을 목표 로 하 고 있 다 . 
 5 - 2 . 일본 의 규제 ( 프레온 배출 억 제법 , 오존층 보호법 ) 
 인본 에 는 프레온 배출 억 제법 이 있 음 에 도 불구 하 고 실질 적 으로 HFC 생산 을 규제 하 는 명확 한 법률 이 없 다 . 또한 프레온 배출 억 제법 은 사업자 에게 생산 을 제한 할 강제력 이 없 다 . 게다가 생산 과 수입 에 관한 규제 인 오존층 보호법 을 적용 한다 하 더라도 HFC 는 적용 대상 에 포함 되 지 않 는다 . 하지만 키 갈리 개정 이후 국제 적 규제 가 강화 되 기 시작 하 면서 일본 정부 에서 는 HFC 생산 규제 에 대해 법 정비 를 진행 하 고 있 다 . 
 이 연구 에서 는 최근 공조 용 냉매 와 관련 된 규제 의 변천 과 그 동향 에 대해 소개 했 다 . 현재 의 시기 는 대체 프레온 에서 저 GWP 냉매 , 논 프레온 냉매 로 바뀌 는 과도기 라고 할 수 있 다 . 여러 가지 해결 해야 할 과제 가 많 기 때문 에 향후 어떤 냉매 가 주류 가 될 것 인가 는 명확 하 지 않 은 것 이 사실 이 다 . 하지만 저 GWP 인 신 냉매 의 개발 , 고 효율 의 공조 시스템 의 개발 이 진전 되 고 있 으므로 저 GWP 냉매 , 논 프레온 냉매 , 공조 시스템 의 동향 을 주목 할 필요 가 있 다 . 
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