히트펌프 전문 기업 이에스에스(주)가 다양한 레퍼런스를 구축하면서 산업용 히트펌프 분야에서 입지를 다지고 있다. 오더메이드 수주 비중이 높은 산업용 히트펌프 분야에서 동사는 높은 효율과 안정성으로 시장을 확대하는 상황이다. 본지에서는 이에스에스(주)의 히트펌프 사업에 대해 취재했다. 

이에스에스(주) 박범 팀장

이에스에스(주), 히트펌프 내구성 검증 완료
히트펌프 제조 전문 기업 이에스에스(주)(이하 이에스에스)가 히트펌프 사이클의 높은 효율과 장기간 진행해온 사용 안정성을 인정받으면서 자사 제품의 사용처를 확대하고 있다. 

히트펌프는 특정 장소의 열을 다른 곳으로 옮기는 데에 사용하는 시스템으로, 열을 전달하는 냉매의 사이클을 활용한다. 공기 중이나 버려지는 물, 또는 바닷물 등에서 열원을 얻어 냉방 또는 난방을 수행하기 때문에 화석연료 사용을 줄이고 CO2 배출량을 저감하는 데 유용한 시스템으로 평가받고 있다. ‘Energy Saving Solution’의 약어인 이에스에스라는 사명은 이 같은 히트펌프의 특성을 반영했다. 

이 회사가 처음 히트펌프를 출시한 시기는 약 5년 전이다. 히트펌프를 제품화한 이후 약 3년여 간 필드에서 안정성을 검증하고 2020년도부터 본격적으로 제품 공급에 나섰다. 
회사가 제품 개발 이후 필드 테스트에 오랜 시간을 투자했던 이유는 지속적인 사용 안정성이 히트펌프 비즈니스의 핵심이라고 판단했기 때문이다. 동사는 시스템 도입 이후 단기간에 히트펌프에 이상이 발생해 불편을 겪는 사용자들이 많다는 점에 집중했다. 

스마트 히트펌프 ESS시리즈(사진. 이에스에스)

국내 히트펌프 시장을 살펴보면, 기술적 완성도가 높은 대기업 브랜드들이 표준형 제품 양산에 집중함에 따라 맞춤 제작 요구가 높은 산업용 히트펌프 분야의 경우 중소기업 제품이나 외산 제품을 주로 사용할 수밖에 없다. 
이에 이에스에스 박범 팀장은 “우리나라의 경우 일본의 히트펌프 기술 원리에 많이 의존해왔다. 일본 메이커의 기술을 어깨너머로 배워 시작하다보니 기술적으로 성숙되지 않은 상황에서 공급된 히트펌프가 단기간에 문제를 일으키는 사례가 많았다.”라며 제품 내구성 테스트에 방점을 둔 배경을 밝혔다. 

현재 이에스에스의 히트펌프는 새우, 전복, 광어 등 양식장에서부터 호텔, 리조트와 같은 숙박시설이나 요양병원, 사우나 등 냉·온수를 동시에 사용하는 분야까지 다양한 분야에 적용되고 있다.

통합형 원격 제어·감시 솔루션(사진. 이에스에스)
 

‘새우 이모작 시대’ 여는 히트펌프
산업용 히트펌프는 내구성과 더불어 설계 시 도출한 이론만큼 실제 현장에서 효율을 발휘할 수 있는지 여부가 중요하다. 이론 COP와 실제 COP 간의 갭을 최소화하는 게 히트펌프 효율 향상의 관건으로, 이를 위해서는 기계 시스템과 제어 시스템의 최적화를 위한 기술 융합이 요구된다. 
박범 팀장은 “기계적으로 잘 만들어진 히트펌프라도 제어가 뒷받침되지 못하면 사이클 효율이 떨어질 수밖에 없다”라며 “오래 전부터 이 같은 문제점을 인식했던 당사는 히트펌프 컨트롤러 분야에서 높은 인지도를 지닌 기업과의 기술 협력을 통해 기계-제어 간 시스템 최적화를 실현했으며, 이를 통해 초기 설계에서 예상했던 수준의 히트펌프 효율을 실제 가동 상황에서도 구현할 수 있다”라고 전했다.

이에스에스의 히트펌프는 새우 양식 농가의 생산성을 대폭 상승시켰다. (사진. 클립아트코리아)

최근 이에스에스가 새우 양식장에 히트펌프를 납품한 사례는 이 같은 특징을 잘 나타내주는 레퍼런스이다. 일반적으로 대하는 26℃ 이상의 수온에서 잘 자란다. 그래서 보통 여름에 키워 9~10월에 출하를 하는데, 출하시기가 한, 두 달만 늦어져도 양식농가의 부가가치를 더욱 높일 수 있다. 문제는 11~12월에 대하를 출하하기 위해서는 지속적으로 26℃ 이상의 수온을 유지해야 하는데, 이를 위해 투입되는 과도한 에너지 비용을 생각하면 사실상 채산성이 없다는 것이 그간의 중론이었다. 

이러한 상황에서 이에스에스가 최근 새우 양식농가의 채산성을 확보할 수 있는 수준의 효율을 구현한 히트펌프 공급에 성공했다. 기온이 영하로 떨어지는 상황에서 온도를 26℃으로 유지하면서도 새우 양식농가의 채산성을 확보한 것이다. 박범 팀장은 “해당 새우 양식농가에서는 12월부터 대하를 출하하기 시작했다. 대형마트에서 제철에 출하된 대하보다 약 두 배가량 높은 가격으로 전량 구매하는 것으로 알고 있다.”라며 “히트펌프를 사용하면서도 채산성이 나오기 때문에 해당 농가는 대하 출하 후 바로 다음 대하 양식을 준비할 수 있다. 필요하다면 일 년에 두 번 대하를 출하하는 ‘이모작’도 가능하게 된 것”이라고 전했다. 

대기 -20℃에서 65℃ 출수 달성 
이에스에스는 공기열, 수열(해수열), 하이브리드 등 다양한 타입의 히트펌프를 제작하는데, 그중에서도 특히 주목해야 할 라인업은 공기열 히트펌프이다. 

모듈 타입으로 설계된 이에스에스(주)의 히트펌프는 확장성이 높다.(사진. 이에스에스)

공기열 히트펌프의 강점은 열원을 공기로 사용하기 때문에 범용성이 우수하고 사용 안정성도 높다. 가령 수열 방식의 경우 물에서 열원을 회수하기 때문에 열원 확보를 위한 물이 필수적이다. 또한 버려지는 물 속에 포함된 각종 이물질 등으로 히트펌프 시스템에 하자가 발생할 확률도 높다. 반면 공기열 히트펌프의 경우 기술적인 진입장벽은 높지만 대기로부터 열을 회수하기 때문에 언제, 어디서나 사용이 가능하다. 

이에스에스의 공기열 히트펌프는 외기 -20℃의 환경에서 출수 65℃의 온도를 달성할 정도로 높은 효율을 자랑한다. 공기열 히트펌프의 고질적인 단점인 겨울철이나 한랭지에서의 난방 능력을 개선한 것이다. 테스트 결과 기름보일러 대비 약 70%, LNG 가스보일러 대비 약 50%의 운전 비용을 절감했고, KS6275 기준 난방 대비 냉방 효율을 80% 수준까지 달성했다. 

한편 박범 팀장은 “에너지 절감은 전 산업계가 끊임없이 발전시켜나가야 할 시장으로, 지속적으로 높은 효율과 안정성의 히트펌프 시스템을 공급해나갈 것”이라며 “요양병원이나 숙박시설, 식품공장 등 냉방과 난방을 모두 요구하는 분야에 높은 COP의 히트펌프 시스템을 투입함으로써 에너지 효율의 고도화를 실현하겠다”라고 전했다.