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기술과 사람 국내 유일 냉매시험분야
UL 지정 시험소 KTL 융복합시험인증센터

친환경냉매 안전성시험 국제표준

지난 2020년 2월 KTL과 UL*이 데이터 인정 프로그램(WTDP**)시험소지정 협약식을 가졌다.
북미 수출에 반드시 필요한 안전인증 시험검사가 국내에서 진행이 가능하게 된 것이다.
특히 냉동기기류 내 친환경 냉매 사용이 증대됨에 따라 안전성 검증 시험이 중요한데,
KTL 융복합시험인증센터는 UL이 요구하는 규격에 따라 친환경 냉매 시험이 가능한 국내 유일 시험소이다.

* UL

Underwriters Laboratories. 1894년 설립(2019년 창립 125주년), 美 최초의 안전규격 개발기관이자 글로벌 안전과학 회사

** WTDP

Witness Test Data Program. UL인증을 취득하는 하나의 트랙으로 지정된 시험소에서 시험하고, UL인증 담당자의 Witness(인정)를 받는 형식

먼저 KTL 융복합시험인증센터에 대한 간단한 소개 부탁드립니다.

(좌) 배재훈 연구원 (우) 최은진 주임연구원

최은진 주임연구원(이하 ‘최’)_ 융복합시험인증센터는 가전기기 및 전기차 충전기, 접속기 등의 안전성 평가를 주로 하고 있습니다. 크게 기계적인 안전, 전기적인 안전, 화재 안전성 등으로 나눠서 살펴본다고 생각하시면 될 것 같아요. 세부 업무로는 KC 및 해외인증, 폭발성 냉매 시험, 사이버 보안 및 기능 안전 등을 다루고 있습니다.

글로벌 친환경 트렌드에 따라 센터가 담당하고 있는 분야에서도 영향을 받고 있는 부분이 있을까요?

배재훈 연구원(이하 ‘배’)_ 전기냉장 및 냉동기기, 제빙기, 산업용 냉장냉동기기 등의 안전성 시험을 주로 하는데, 이 기기들에는 냉각작용을 일으키는 ‘냉매’가 사용됩니다. 불화가스(HFCs)가 이산화탄소 대비 최대 23,000배 온실효과를 갖는다는 사실이 밝혀지면서 유럽, 미국 등을 중심으로 불화가스 사용 규제 및 감축 정책이 시행 중입니다. 바로 이 불화가스가 가장 많이 사용되는 것이 합성 냉매였기 때문에 자연스럽게 HFCs계열 합성 냉매를 대체할 수 있는 친환경 냉매, 즉 이 냉매의 안전성을 확보하는 부분에 대한 관심도 높아지고 있습니다.

‘최’_ 2015년 파리협약에 이은 2016년 키갈리협약에 따라 HFCs 계열 냉매를 포괄적으로 규제하고 있습니다. 우리나라 역시 2024년 HFCs 계열 합성 냉매 수입을 금지하고 2045년까지 2020~2022년도 합성냉매 평균 소요량의 80%를 감축해야 하고요.

‘친환경 냉매의 안전성 확보’에 대해 언급하셨는데, 어떤 문제점이 있는 건가요?

‘배’_ 친환경 냉매는 자연에 존재하는 암모니아, 질소, 프로판, 부탄과 같은 것들입니다. 문제는 프로판과 부탄은 우리가 실생활에서 사용하고 있는 LPG가스로, 폭발의 위험성이 높다는 것이에요. IEC(국제 전기 표준 회의)에서 안전성을 확보할 수 있는 규격 시험을 꾸준히 개발하고 있지만 이를 시험할 수 있는 시험소가 전 세계에 몇 군데 없을 정도로 많지 않아요.

‘최’_ IEC에서는 가정용 및 상업용 냉장고와 냉동기기류를 위해 각각 IEC 60335-2-24, IEC 60335-2-89 규격을 운영하고 있습니다. 그밖에도 환경규제 트렌드에 따라 규격 내 친환경 냉매의 폭발성 성질로 인한 위험성을 검증할 수 있는 요구사항들을 개정하고 있고요. IEC 규격에서는 ISO 817에 따라 분류되는 A2L, A2 or A3 등급의 냉매를 폭발성 냉매로 규정하고 있고, 이 폭발성 냉매를 사용하는 제품에서 냉매가 누설될 경우 주위에 함께 사용하는 제품에 폭발환경이 만들어지지 않도록 하는 새로운 시험요구사항도 만들어지고 있습니다. 즉, 폭발성 냉매 충전량을 150g 이하로 제한을 두었을 때, 제품 내 냉매회로에서 냉매가 누설되어도 점화원이 될 수 있는 전기적인 부품의 안전성만 확보하였다면 150g 초과에서는 제품 내부에서 냉매가 누설되어 주변 기기들에 영향을 주는지 확인해야 합니다.

위험성이 높은 물질인 만큼 안전성 검증이 중요한데도, 시험소가 많지 않은 이유는 무엇인가요?

‘최’_ 폭발성 냉매 가스를 실제로 분사시키며 테스트해야 하기 때문에 테스트하는 모든 과정에 시험자 안전성이 담보되어야 하는 어려움이 있습니다. 폭발 하한치라고, 폭발이 일어나는 최소 환경(농도)이 굉장히 낮아요. 1g 냉매가스로도 폭발이 일어날 수 있거든요. 때문에 시험을 통과하기도 굉장히 어려워요. 이소부탄의 경우 최저 0.91% 농도만 검출되어도 바로 부적합 판정을 받거든요. 이처럼 위험성과 안전을 고려해야 하는 복잡성에다가 IEC/UL 60335-2-24, 60335-2-89 내 방폭시험 요구사항을 위한 장비들은 Customize된 장비를 만들어야 하기 때문에 세계적으로 해당 시험을 할 수 있는 시험소가 극히 드물 수밖에 없는 것이죠.

그만큼 국내 유일 UL WTDP 시험소로 지정되어 있다는 것은 큰 의미가 있을 것 같아요.

‘최’_ 친환경 냉매 시험은 UL의 유럽지사들 중에서도 덴마크, 독일, 이탈리아 지사에서만 해당 시험소를 운영하고 있습니다. 국내 제조기업이 인증시험을 의뢰한다 가정했을 때, 먼저 시료를 유럽 시험소에 보내는 시간과 비용이 들겠죠. 여기서 부적합 판정을 받으면 보완을 해서 다시 시료를 보내는 것을 반복하게 됩니다. 기업의 부담이 크기 때문에 중소기업은 엄두를 내기 어려운 구조였죠. 이제는 국내에 있는 북미 수출 제조업체가 UL KOREA를 통해 UL인증을 취득하고자 할 때, 국내 냉장고 및 냉동기기류의 모든 냉매 시험은 KTL을 통해 안전성 평가를 받게 됩니다. 더 이상 UL 해외 시험소 방문을 하지 않아도 되는 것이죠.

‘배’_ 우리 센터에서는 제품 설계 단계부터 참여해 컨설팅을 진행합니다. 하드웨어까지 완성된 단계에서 테스트를 해야 했던 과거와 달리 설계부터 적합 판정을 받을 수 있도록 가지고 있는 지식과 노하우를 전수하고, 이후 하드웨어 단계의 보완까지 진행을 돕기 때문에 상당한 시간 및 비용 절감 혜택을 제공하게 되는 셈입니다.

센터에 구축된 인프라의 특장점도 소개해주세요.

                                    ‘최’_ 우선 안전하게 시험할 수 있도록 여러 개의 안전장치들로 구성되어 있습니다.
                                    냉매감지센서, 가스안전장치 등이 대표적이며 정밀도가 높은 IR센서를 활용해 누수 감지와 원격 제어가 가능합니다.
                                    그리고 특수 설계를 제외한 모든 냉장고 및 냉동고 시험이 가능하도록 시험 챔버가 설계되어 있으며,
                                    규격 버전(edition)별로 다른 적합 기준을 모두 커버할 수 있는 소프트웨어를 운영 중입니다.
                                    또 최대 10곳에서 동시 측정이 가능하고 2가지 종류의 냉매가 측정 가능하며,
                                    냉난방 공조 시스템을 갖고 있어 규격에서 요구하는 시험환경을 충족하도록 설계되어 있습니다.
                                

앞으로 계획하고 있는 것과 센터가 지향하고 있는 목표는 무엇인지 말씀 부탁드립니다.

‘최’_ 우선 UL외에도 미국 NRTL, 캐나다 CSA, 영국 Intertek 등 여러 기관들과 협력을 강화해나갈 계획입니다. 이와 더불어 국제 표준화 활동도 적극적으로 하여 친환경 냉매의 폭발성으로 인한 새로운 시험들을 미리 준비함으로써 해외 제조사들도 이용할 수 있는 시험소로 확장해나가고자 합니다. 시험제품군을 확장해나갈 계획도 가지고 있습니다. 현재는 냉장고 시험만 하고 있지만 향후 에어컨 및 회전용 건조기로도 확장을 준비하고 있고, 냉매 감지 센서에 대한 신뢰성 테스트 장비도 구축할 계획입니다. 이를 통해 국내 냉매 시험소를 이용할 수 있는 국내 제조업체들이 이 시장에서 기술 선도를 할 수 있도록 지원하겠습니다.

‘배’_ 세계적으로 친환경 정책이 강화되면서 이러한 폭발성 냉매 사용에 대한 시험 항목이 계속 생겨나고 있어요. 우리 역시 이 부분을 빠르게 따라가면서 안전한 제품 체계가 구축될 수 있도록 대응하고자 합니다. 이를 통해 중소기업들이 가지고 있는 부담을 덜어드리고, 친환경 냉매를 사용한 제품을 생산할 수 있도록 지원해나가겠습니다.