소식

마트, 슈퍼마켓, 편의점 등에 설치된 쇼케이스는 제품의 신선도를 유지를 위해 많은 에너지를 소비하고 있다.

[투데이에너지 홍시현 기자] 1~2인 가구 증가, 온라인 쇼핑 증가 등 유통체계는 오프라인에서 온라인 중심으로 넘어가고 있다. 특히 디지털 세대가 소비의 핵심으로서의 비중을 높여감에 따라 온라인을 통한 소비 증가세는 매년 증가세를 보이고 있다. 초기에는 가전 등 보관이 쉬운 제품 위주에서 이제는 신선식품까지 보관이 어려운 제품까지 모든 것을 온라인을 통해 구매를 할 수 있다. 이러한 소비는 저온 유통 또는 콜드체인이 있었기에 가능하다. 콜드체인을 통한 유통이 일상화되면서 이제는 콜드체인 과정에서 소비되는 에너지를 어떻게 절감시킬 수 있을까가 관심의 대상이 되고 있다. /편집자 주

콜드체인이란 온도에 민감하고 부패하기 쉬운 제품의 생산부터 소비자에게 최종 배송되는 동안에도 일정한 저온 범위를 유지하기 위해 적용되는 활동과 장비들을 말한다. 콜드체인이 적용되는 산업군으로는 대표적으로 농·수·축산 등 식품산업에 포함되며 의약품 및 화학물질, 반도체 등 정온 관리가 필요한 모든 산업군이 포함된다. 

1~2인 가구 증가, 베이비붐 세대의 온라인 시장 진입과 장기화되는 코로나19로 인해 식품 시장 소비 트렌드가 변화하고 있다. 특히 즉석식품 및 편의식품에 대한 수요가 급격히 증가하면서 유통업계에서는 이를 보관하고 유통할 물류센터 수요가 뜨거운 감자로 떠올랐다. 또한 소비자들의 비대면 소비 패턴이 정착되면서 유통단계를 거치지 않고 주문부터 배송까지 진행되는 D2C(Direct to Consumer) 트렌드로 인해 유통업계에서는 에너지 효율을 고려한 냉동·냉장 시스템 적용된 ‘유통형’ 물류센터의 확보가 매우 중요해졌다. 

특히 온라인 상권을 중심으로 새벽배송과 같이 신선식품을 빠르게 배송 해야 됨에 따라 콜드체인 산업의 기초적인 인프라 시설이라고 할 수 있는 냉동·냉장 물류창고에 대한 수요는 증가할 전망이다. 현재는 기존 노후화 된 저온창고 리모델링 상온창고에 저온창고를 추가하는 수요가 나타나고 있으며 아직까지는 시장규모가 미미하지만 추후 규모는 늘어날 것으로 기대된다. 또한 물류거점 창고 및 도심형 소형물류창고가 증가하며 밀키트, 냉동식품 등의 수요가 증가하는 D2C트렌드와 새벽배송에 효과적인 유통형 물류센터 구축을 통해 풀필먼트 유통형 저온물류가 증가하는 추세다. 

이러한 콜드체인 시장 확대는 국내 뿐만 아니라 전세계적인 트렌드다. 

한국무역협회에 따르면 올해 중국 콜드체인 물류 시장규모가 4,576억위안에 이를 전망이다. 중상산업연구원에서 발표한 보고서에 의하면 2021년 콜드체인 물류 시장규모는 4,184억위안으로 전년대비 9.2% 증가했으며 2022년에는 4,567억위안으로 성장세를 이어갈 것으로 예상했다.

지난해 코로나19로 콜드체인 물류 관련된 기업 등록 수는 3,297개사로 전년대비 24.6% 감소했으나 올해는 콜드체인 물류 관련 기업 등록 수는 4,000개사에 크게 늘어날 전망이다. 

중국은 소비수준과 소비능력 향상에 따라 콜드체인 시장규모도 성장세를 보이고 있다. 2021년 중국 콜드체인 물류 총수요는 2억7,500만톤으로 증가했으며 올해는 3억2,000만톤에 이를 전망이다. 

총수요에서 채소가 차지하는 비중은 27.8%로 1위를 차지했으며 그 뒤로 과일(23.5%), 육류(19.6%), 수산물(16.4%), 유제품(7.1%), 냉동식품(5.5%) 순으로 나타났다.

■에너지 절감, 고효율 제품 개발 
콜드체인 시장 확대에 따라 관련 업계에서는 이 시장을 선점하기 위한 경쟁력 확보가 무엇보다도 중요하다. 경쟁력 중 하나가 바로 에너지 절감이다. 



냉장·냉동 시스템 관련 제품

콜드체인산업 성장에 따라 정온유지를 위한 높은 전기요금 및 운영비용 또한 상승되고 있는 것이 현실이다. 이에 따라 고효율 에너지 기자재 개발과 상용화하는 노력은 필수적이다.

현재 공조시장에서는 인버터 시스템이 정착됐지만 상업용 부문에서는 이러한 에너지 최적화 시스템이 미흡하다. 세계적 이슈인 온실가스감축에 대응하고 있는 정부정책인 2050 탄소중립을 실현하기 위해서는 에너지 절감효과가 입증된 인버터형 시스템 적용이 절실하다.

연중 계속해서 운전해야 하는 저온저장고 및 편의점, 슈퍼마켓, 할인점의 냉장·냉동시스템은 계절별, 밤과 낮, 하루 중에도 주위온도에 의해 잦은 부하변동으로 냉동기의 전력소모가 많아 에너지 다소비형 시스템이다. 

국내에서는 온실가스 감축, 에너지 절약 및 에너지 이용 효율 목표 규제치를 만족해 국가정책에 부합하고 국가 경쟁력을 향상하는 고효율 에너지 절약형 고효율 시스템 적용이 절실히 필요함에 따라 ‘고효율 인버터 기술이 적용된 냉동기(콘덴싱 유니트) 개발’이 필요하다. 또한 실내기에 해당되는 쇼케이스 제품 및 저온창고 유니트 쿨러를 고효율 기술을 적용해 에너지 절감을 실현할 수 있도록 제품 개발이 이뤄져야 한다. 

이에 따라 업계에서는 에너지 절감을 핵심 과제로 두고 제품 개발이 활발히 진행 중이다. 

예로 고효율 제품 및 시스템 구축을 위한 핵심 기기인 냉동기에 고효율화를 위해 BLDC 압축기, 인버터 드라이버, 중간 냉각기를 적용한 냉각효율 개선 기술이 적용되고 있다. 외기온도에 능동적으로 대응하는 고효율 BLDC MOTOR 및 팬을 적용해 에너지를 절감시킨다. 

또한 고효율 기술을 적용시킨 쇼케이스 및 저온창고용 유니트 쿨러 제품 개발을 통해 에너지 절감을 실현하고 있다. 냉장/냉동 사이클에 적용하는 증발기(열교환기) 냉매 제어를 기존 기계식 팽창밸브에서 전자식 팽창밸브(EEV)와 제어로직 기술을 적용해 약 5% 이상의 에너지 절감을 할 수 있다. 증발기 제상 시 많은 전기에너지를 소모하는 히터 제상 방식에서 HOT GAS 방식을 적용한 제상 방식을 적용해 에너지 절감 실현 및 제상시간의 단축을 통해 상품의 온도상승을 최소로 할수 있다. 

오픈형 쇼케이스에 유리도어를 부착해서 외부로 유출되는 냉기를 차단해 냉동기 운전시간을 단축해 에너지 절감을 실현하고 상품의 온도를 최적으로 관리할 수 있도록 기술 개발을 진행하고 있다. 이는 식약처에서 추진 중인 냉장 제품 상품온도 관리 정책방향과 일치한다. 

고효율 제품 개발 적용의 기술적 파급효과는 냉장/냉동분야에 에너지 절감형 인버터 시스템 기술 확보로 선진국과의 인버터 응용 기술 격차를 줄일 수 있으며 동남아 등 고 전력비 사용 국가에 수출기반 확보가 가능하다. 

고효율 인버터 시스템 기술 확대로 관련산업의 에너지 절감기술 성장이 가능하며 수요처의 운영비용 절감과 관련 업계의 응용기술 발전으로 글로벌 경쟁력 확보에 기대된다.

■확대되는 시장
지난 7월부터 ‘생물학적제제 등의 제조·판매관리 규칙 일부개정령’이 전면 시행됨에 따라 생물학적제제 보관 및 수송 시 콜드체인 운영시스템을 도입하는 내용이 포함됐다. 이에 따라 생물학적제제 보관과 수송분야에 맞는 콜드체인 장비가 갖춰져야 한다. 

우선 보관을 위한 냉장(2~8℃), 냉동(-20~-40℃), 초저온 냉동(~ -90℃)분야까지 다양한 온도 대역에서 제품이 필요하며 온도기록장치와 문 열림 알람, 온도 이탈 알람 및 원격 정보 제공, 정전으로 인한 원격 모니터링 장치 등에 대한 수요 늘어날 전망이다. 특히 의약품 냉장고, 혈액용 냉장고 및 냉동고는 안전 인증 및 GMP 인증 획득이 무엇보다 중요하다. 

생물학적제재의 수송을 위해서는 바이오 냉동·냉장 탑차 솔루션이 필수적이다. 차량 내부 어디든지 일정한 온도를 유지하면서도 외기 온도에 영향을 받지 않고 정온을 유지할 수 있도록 해야 한다. 

여기에 운전자 및 관리자가 원격에서 냉동·냉장 상태를 확인할 수 있는 모니터링 시스템과 제품별 맞춤 온도로 수송이 가능한 수송용 패키징 박스까지 적용이 요구된다. 

이미 업계에서는 이러한 변화에 대응하기 위해 냉동·냉장 탑차에 공기 유로 시스템을 적용해 탑차의 내부 어느 곳이나 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 했다. 겨울철 낮은 외부 온도에 영향을 받지 않도록 ‘히팅 시스템(Heating-System)’이 적용돼 계절에 상관없이 정온을 유지한다.