EHS 히트펌프 설치 가정. 영상=삼성전자 제공
EHS 히트펌프 설치 가정. 영상=삼성전자 제공
삼성전자가 독자 히트펌프 기술을 앞세워 국내 난방 전기화 시장을 공략한다. 연탄·등유 보일러 대체 수요와 탄소중립 정책이 맞물리는 시점에 한국형 전기 보일러 신제품을 내놨다. 회사는 성능, 효율, 탄소 저감 효과를 강조했다. 정부가 이달 히트펌프 보일러 보급 사업을 시작하자 관련 시장 선점에 속도를 내는 것으로 풀이된다.

삼성전자는 29일 한국형 'EHS 히트펌프 보일러' 신제품을 출시했다고 밝혔다. 신제품은 지난 20일 출시됐다. 히트펌프는 외부의 열에너지를 흡수해 실내 난방과 온수 공급에 활용하는 에너지 전환 솔루션이다. 냉매가 액체·기체 상태를 오가면서 열을 흡수하고 방출하는 증기 압축 사이클을 기반으로 작동한다. 외부 열을 머금은 냉매가 압축기를 거쳐 고온·고압 기체가 되고 이때 발생한 열이 열교환기를 통해 공기나 물로 전달되는 구조다.

이후 냉매는 다시 팽창하며 온도가 낮아지고 외부 열을 다시 흡수할 수 있는 액체 상태로 돌아간다. 이 순환이 반복되면서 상대적으로 적은 전력만으로도 높은 열에너지를 확보할 수 있다는 설명이다.

삼성전자는 이번 제품에 대용량 열교환기와 효율적인 구조의 압축기 내부 밸브를 적용해 압축 과정의 에너지 손실을 줄였다. 외기 온도·운전 조건에 따라 시스템을 최적으로 제어해 불필요한 에너지 소비를 줄이고 안정적인 난방 성능을 유지하도록 설계했다.

효율 수치도 공개했다. 바닥난방에 주로 쓰이는 35도 출수 조건에서 계절성능계수(SCOP)는 4.9로 투입 전력 대비 약 5배 수준의 열에너지를 공급할 수 있다. 55도 출수 조건에서의 SCOP는 3.78이다. 일반적인 화석연료 기반 난방기기의 에너지 효율이 100% 미만이라는 점과 비교해 차별성을 강조한 것이다.

혹한기 대응 성능도 전면에 내세웠다. 삼성전자는 고효율 압축 기술, 플래시 인젝션 기술을 적용해 냉매를 더 높은 압력으로 압축하고 열 전달 속도와 양을 끌어올렸다. 이를 통해 영하 25도 극저온 환경에서도 동작이 가능하고 영하 15도 조건에서도 최대 70도의 고온수를 안정적으로 공급할 수 있다. 한국 겨울철 난방 환경을 고려한 것이다.

탄소 저감 효과도 강조했다. 삼성전자 제품의 이산화탄소 배출량은 약 60% 더 낮다. 또 가정용 에어컨 등 냉난방기기에 널리 쓰이는 R410A 냉매보다 지구온난화지수(GWP)가 68% 낮은 R32 냉매를 적용했다. 난방 효율뿐 아니라 환경 규제 흐름에도 대응하겠다는 취지다.
송병하 삼성전자 DA사업부 그룹장이 'EHS 히트펌프 보일러' 제품의 주요 특장점을 설명하고 있다. 사진=삼성전자 제공
송병하 삼성전자 DA사업부 그룹장이 'EHS 히트펌프 보일러' 제품의 주요 특장점을 설명하고 있다. 사진=삼성전자 제공
삼성전자는 히트펌프 기술이 다양한 가전에 폭넓게 쓰이고 있다는 점을 강조했다. 에어컨, 건조기, 세탁건조기, 에어드레서, 식기세척기 등에는 공기를 직접 가열하는 '에어 투 에어(A2A)' 방식이 활용된다. 이번 EHS 히트펌프 보일러엔 공기의 열을 물로 전달하는 '에어 투 워터(A2W)' 방식이 적용됐다. 가열된 공기로 데워진 물이 바닥 아래 배관을 돌면서 난방과 온수 공급을 담당하는 구조다.

삼성전자는 바닥 배관 난방을 중심으로 한 한국 온돌 문화에 적합한 데다 기존 보일러 시스템과 호환성이 높아 대규모 설비 변경 없이 전기 보일러로 전환하기 쉽다고 설명했다.

기술 검증을 위한 글로벌 연구 인프라도 내세웠다. 삼성전자는 북미·유럽·일본 등 20여개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하고 있다. 일본 아사히카와에선 혹한·강설 환경에서 신뢰성 검증을 진행하고 미국 보스턴에선 실사용 가구를 대상으로 사용 패턴과 에너지 절감 효과를 검증하고 있다. 스웨덴 왕립공과대학(KTH)·룰레오 공과대학(LTU)과는 고효율 난방 기술 개발을 위한 컨소시엄을 꾸렸다. 국내에선 고려대와 차세대 히트펌프 난방·급탕 기술 개발을 위한 산학 협력을 진행 중이다.

시장 환경도 삼성전자에 유리하게 돌아가고 있다. 글로벌 히트펌프 시장의 약 50%를 차지하는 유럽은 탄소중립, 가스 의존도 해소를 위해 히트펌프를 재생에너지원으로 인정했다. 제조사 지원 정책도 확대하고 있다. 미국, 일본, 중국도 보조금과 세금 감면 등을 통해 보급 확대를 추진 중이다. 국내에서도 정부가 '2050 탄소중립' 목표에 따라 이달 히트펌프 보급 사업을 발표했다. 2035년까지 350만대로 지원 대상을 확대할 예정이다.

삼성전자는 이 같은 정책 방향에 맞춰 제품 출시와 서비스 인프라 구축에 나서면서 국내 전기 난방화 전환 사업에 적극적으로 참여할 계획이다. 정부는 이달부터 제주, 전남, 경남 등 주요 지자체에서 연탄·등유 보일러 사용 가구와 도시가스 미공급 지역을 대상으로 히트펌프 보일러 지원 사업을 시행하고 있다. 지원금은 제품 구입, 설치 비용을 포함해 최대 70% 수준이다.

송병하 삼성전자 DA사업부 그룹장은 "히트펌프는 전기 난방화 전환과 탄소중립을 위한 핵심 솔루션"이라며 "검증된 기술력과 글로벌 연구 인프라를 기반으로 국내 소비자들이 안정적인 난방 성능과 에너지 효율 가치를 동시에 누릴 수 있도록 지속적으로 혁신해 나갈 것"이라고 말했다.

김대영 한경닷컴 기자 kdy@hankyung.com