친환경 냉매 전환 ‘가속’ 필요

HCFC·HFC 규제 강화로 대체냉매 의무화 추세

인센티브, 규제 개선 등 냉매 시장 대전환 해야 

냉매는 냉각작용을 일으키는 모든 물질로 냉동장치, 히트펌프, 공기조화 장치 및 온도차 열에너지 이용기관 등의 사이클 내부를 순환하면서 저온부(증발기)에서 증발함으로써 주위부터 열을 흡수하고 고온부(응축기)는 열을 방출시키는 작동 유체를 의미한다. 쉽게 말해 에어컨, 냉동·냉장기기 등 작동에 있어서 혈액과 같은 역할을 한다. 하지만 냉매는 지구온도 상승, 홍수 등 기후변화를 일으키는 기후변화유발물질로 전세계적인 규제 강화 및 친환경 냉매로의 전환이 이뤄지고 있다. 우리나라도 대기환경보전법으로 냉매에 대한 관리 등을 규제하고는 있지만 보완해야 할 점은 한 두가지가 아니다. 이에 국내 냉매 시장 현황을 살펴보고자 한다.

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■HCFC·HFC 규제 ‘가속’

1950년대의 이산화탄소, 물, 암모니아, 이소부탄, 이산화황 등의 악취·독성이 문제였던 자연 냉매에서 프레온(Freon) 냉매는 무해·무독·무취·불연 등 냉매특성이 우수한 ‘꿈의 화학물질’로서 에어로졸 분무제, 냉매, 발포제, 세정제, 소화제 등으로 급속히 확대됐다.

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프레온 냉매 사용 증가는 기후변화를 유발하면서 이에 대한 규제의 목소리가 나오기 시작했다.

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국제사회에서는 오존층 보호를 위한 비엔나조약 채택(1985년)에 이어 1987년 몬트리얼의정서를 통해 오존층파괴지수(Ozone Depletion Potential, ODP)가 높은 1세대 냉매인 염화불화탄소(CFC)계열 냉매규제, 1997년 교토의정서에 따른 2세대 냉매인 수소화염화불화탄소(HCFC)계열 냉매규제에 이르렀다.

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1·2세대 냉매를 대체해 개발된 3세대 수소불화탄소(HFC)계열 냉매 역시 지구온난화지수(GWP)가 CO₂대비 1,300~1만4,000배에 온실가스로 밝혀지며 2015년 파리협약에 이은 2016년 키갈리협약에 따라 3세대 HFC계열 냉매까지를 포괄적으로 규제하게 됐다. 이에 따라 선진국들에서는 친환경 4세대 냉매 개발(HFO계열) 및 사용이 의무화되는 추세다.

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키갈리협약에 따라 미국, 유럽, 일본 등은 2011~2013년 평균 소요량을 기준 실적으로 2019년부터 10%~2036년까지 85%를 감축해야 한다. 개도국에 속한 우리나라는 중국 등과 함께 2020~2022년도 평균 소요량을 기준 실적으로 2024년 생산·수입 등이 전면 금지 후 2029년부터 10%~2045년까지 80%를 감축해야 한다.

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■해외 냉매 규제 대응 ‘적극’

미국은 환경보호청(EPA)의 ‘청정대기법(Clean Air Act)’에 의거해 배출원별 냉매 통합 관리가 이뤄지고 있으며 대체냉매를 위한 신냉매 적용 기술 개발과 에너지청(DOE) 에너지 효율 표준을 설정해 운영 중이다.

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‘청청대기법 608조’ 냉매 관리 규정은 1990년 오존배출물질(ODS)인 CFC, HCFC, 혼합냉매 등 위주 관리에서 2016년 GWP물질인 HFC까지 포함했다. 특히 단계적 감축, 냉매 누출 통계, 기술자 및 전문가의 자격관리, 냉매 회수 기기에 대한 인증, 냉매 파괴 위한 관리규정 기록 및 보관의 규정을 담고 있다.

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미국은 지난 2020년 12월 HFC감축을 위한 ‘미국혁신제조법’(AIM법)을 제정했다. 이 법은 △HCF 생산·소비량 감축(할당제 도입) △재생 극대화 및 대기방출 최소화 위한 HFC 및 대체물질 관리 △탈HFC 차세대 기술로의 전환 촉진 등을 EPA에 권한을 부여하는 것이다.

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유럽연합은 2006년 자동차 에어컨 냉매 관리 시작, 2009년 CFC 및 HFCF 등 ODS 위주의 관리, 2014년 HCF 및 SF6, PFC 등 온실가스인 모든 F-gas를 관리했다. 이후 2014년 F-Gas 규제에 따라 △HFC 사용제한 및 2030년까지 79% 단계적 감축 △신규 제품과 장비에서 사용금지 △서비스 및 유지보수 금지 △정기적 누출 점검 및 보고 △라벨잉 부착 및 충전 보고 △회수 자격 검증 및 교육 제공 등 사용 규제 및 누출 관리를 하고 있다.

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일본은 1988년부터 조기 냉매 관리를 시작으로 2013년 라이프사이클 전반의 포괄적 법률 제정 및 각 부처간 합동으로 에너지절약형 자연냉매 보급 촉진을 위한 기기 보조금 제도, 행정절차 완화 등을 시행 중이다.

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중국은 2021년 10월 키갈리개정에 규정된 의무이행을 위한 기존 ODS 목록에 HFC를 추가하는 ‘오존층파괴물질 관리조례’ 및 ‘오존층파괴물질 수출입 관리방법’을 개정했다. 이에 따라 HFC 단일물질(13종+기타) 및 HFC 혼합물(대표적 4종+기타)을 추가해 2021년 11월부터 수출입 허가증 관리제를 시행하고 있다.

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또한 올해 1월부터 HFC 생산·소비를 줄이기 위해 특정 HFC 5종(HFC-32, HFC-134a, HFC-125, HFC-143a, HFC-245fa)에 대한 생산 신·증설을 금지했다.

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■국내 냉매 전환 ‘시동’

국내 사용 냉매는 대부분 중국에서 수입하고 있다. 대표적인 5개의 HCFC·HFC냉매가 수입량의 88%를 차지하고 있다.

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2020년 HCFC·HFC 총 사용량 기준으로 HCFC-22가 11만337Mt로 전체 26%를 가장 많은 비중을 차지하고 있으며 HFC-410a는 10만520Mt로 24%, HFC-134a는 4,997Mt로 12%, HCFC-141b는 3,526Mt로 8%, HCFC-142b는 2,892Mt로 7% 등으로 국내 총 냉매 사용량 4만3,000톤 중 5개 냉매가 전체 77%를 차지한다.

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2020년 HCFC·HFC CO₂환산 기준으로 보면 HFC-410a, HCFC-22, HFC-23, HFC-123a, HCFC-142b, HFC-404a 등 6개 냉매가 국내 CO₂환산 톤 총 8,300만톤 중 81%를 차지한다. 이와 같이 HCFC·HFC 냉매 의존도는 높은 수준이다.

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하지만 국내에서도 점차 변화의 움직임이 시작됐다.

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자동차 제조사에서는 에어컨 냉매로 GWP 1,300인 HFC-134a에서 사용하다 유럽에서의 F-gas 규제로 수출용 차량에 GWP 1인 HFO-1234yf로 전환, 최근에는 국내용 차량에도 이를 적용하고 있다.

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에어컨에 사용되던 HFC-410a(GWP 1,925)는 GWP가 675인 HFC-32로 전환되고 있으며 XPS용 발포제에 사용되던 HCFC-142b(GWP 1,980), HCFC-22(GWP 1,760)도 HCFC 쿼터 감소 및 격 상승으로 인해 GWP 1,300인 HFC-134a 등으로 전환 중이다.

■인센티브·규제 개선 ‘기대’

우리나라는 세계 5위의 냉동공조기기 생산국으로서 전체 냉매 중 HCFC와 HFC계열이 95% 이상을 차지하고 있다. 전세계적인 냉매 규제에 따라 이들 규제 대상 냉매 사용을 Low-GWP 냉매로 전환해야 한다.

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Low-GWP 냉매로 전환을 위해서는 인센티브 제공을 우선 검토해야 볼 필요가 있다. Low-GWP 사용 단열재 등급 완화 등을 통한 Low-GWP 전환을 유도하고 탄화수소계 냉매(이소부탄 등) 자연냉매(암모니아/이산화탄소 등) 및 HFO계열 냉매(HFO-1234yf 등)의사용 시 인센티브를 제공하고 방안이 있을 수 있다.

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냉매 회수, 폐기 및 처리 관리 강화 역시 인센티브 제공을 통해 냉매 시장 활성화를 이끌어야 한다. 관련 법을 수정·보완해 저압, 고압 등 모든 냉매 관리를 강화하고 냉매회수기기의 성능기준 및 기술인력 보유 요건을 강화 등 냉매회수업 등록을 강화해야 한다.

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또한 대용량 냉매 폐기처리 기술개발, 기존 냉매처리업체들의 설비 증설 지원방안 및 신규 업체들의 참여를 유도할 수 있는 정책적인 지원이 필요하다. 현재 냉매 처리업체인 범석엔지니어링, 오운알투텍, 선진환경 등의 처리시설용량은 연간 1,500톤 수준에 불과하다.

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온실가스 배출량 산정에 냉매를 포함시킬 경우 친환경 냉매로의 전환에 속도를 올릴 수 있다.

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현재 국가온실가스 산정 및 감축 목표에서 냉매는 제외된 상태다. 냉매관리의 근본적인 어려움은 ‘배출권거래법’에서 할당대상기업들의 배출량 산정기준에 냉매부분은 별도 보고대상으로 제외돼 있다. 할당대상업체들의 배출량 산정에 냉매를 포함하고 감축을 유도한다면 법 규제로 강제하는 것보다 효율적으로 냉매 관리가 가능하다.

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최근 열린 냉매 관리 방안에 대한 토론회에서 이라노 산업통상자원부 화학산업팀 사무관은 “키갈리 개정에 따라 HFC 감축 로드맵을 2024년부터 시행할 예정이며 그에 맞는 인센티브와 규제 제도를 준비 중”이라고 밝혔다.

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이승환 환경부 기후전략과 사무관은 “국내 사용 냉매 물질의 통계 자료 구축 및 그에 따른 회수량과 폐기량을 산정할 수 있도록 준비하겠다”라고 설명했다.

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이들 부처가 준비 중인 방안이 위에서 언급한 인센티브, 규제 개선 등 방안을 담아낼지가 주목된다.