삼성전자, 극저온 성능 강화한 히트펌프 보일러로 난방 전기화 시장 선점

삼성전자가 독자 개발한 'EHS 히트펌프 보일러'를 출시하며 국내 난방 전기화 시장 공략에 나섰다. 이 제품은 연탄과 등유 보일러를 대체하려는 수요와 정부의 탄소중립 정책이 맞물리는 시점에 출시된 것으로, 한국의 혹한 기후와 온돌 문화에 최적화된 설계가 특징이다. 정부가 이달부터 히트펌프 보일러 보급 사업을 시작함에 따라 삼성전자는 관련 시장 선점에 속도를 내고 있는 상황이다.

히트펌프 기술은 외부의 열에너지를 흡수해 실내 난방과 온수 공급에 활용하는 에너지 전환 솔루션으로, 냉매의 액체·기체 상태 변화를 이용한 증기 압축 사이클을 기반으로 작동한다. 외부 열을 머금은 냉매가 압축기를 거쳐 고온·고압 기체가 되면서 발생한 열이 열교환기를 통해 공기나 물로 전달되는 구조다. 이후 냉매는 팽창하며 온도가 낮아지고 다시 액체 상태로 돌아가 외부 열을 흡수할 수 있게 된다. 이러한 순환 과정이 반복되면서 상대적으로 적은 전력만으로도 높은 열에너지를 확보할 수 있다는 것이 히트펌프의 핵심 장점이다.

삼성전자의 EHS 히트펌프 보일러는 대용량 열교환기와 효율적인 구조의 압축기 내부 밸브를 적용해 압축 과정의 에너지 손실을 최소화했다. 바닥난방에 주로 사용되는 35도 출수 조건에서 계절성능계수(SCOP)는 4.9로, 투입 전력 대비 약 5배 수준의 열에너지를 공급할 수 있다. 55도 출수 조건에서의 SCOP는 3.78에 달한다. 이는 일반적인 화석연료 기반 난방기기의 에너지 효율이 100% 미만인 것과 비교할 때 현저히 우수한 수치다. 외기 온도와 운전 조건에 따라 시스템을 최적으로 제어해 불필요한 에너지 소비를 줄이면서도 안정적인 난방 성능을 유지하도록 설계됐다.

한국의 혹한 겨울 환경 대응이 이 제품의 또 다른 핵심 특징이다. 고효율 압축 기술과 플래시 인젝션 기술을 적용해 냉매를 더 높은 압력으로 압축하고 열 전달 속도와 양을 극대화했다. 그 결과 영하 25도의 극저온 환경에서도 정상 작동이 가능하며, 영하 15도 조건에서도 최대 70도의 고온수를 안정적으로 공급할 수 있다. 탄소 저감 효과도 뛰어나 이산화탄소 배출량이 약 60% 더 낮으며, 기존의 R410A 냉매보다 지구온난화지수(GWP)가 68% 낮은 R32 냉매를 적용했다. 이는 난방 효율 개선과 함께 국제적인 환경 규제 흐름에 대응하기 위한 조치다.

삼성전자는 한국의 온돌 문화와 기존 보일러 시스템과의 호환성을 강조했다. EHS 히트펌프 보일러는 공기의 열을 물로 전달하는 '에어 투 워터(A2W)' 방식을 적용해, 가열된 공기로 데워진 물이 바닥 아래 배관을 돌면서 난방과 온수 공급을 담당한다. 이는 바닥 배관 난방을 중심으로 한 한국 난방 문화에 최적화된 설계로, 기존 보일러 시스템과의 호환성이 높아 대규모 설비 변경 없이도 전기 보일러로의 전환이 용이하다. 삼성전자는 또한 북미, 유럽, 일본 등 20여 개 지역에서 히트펌프 연구소와 테스트 랩을 운영하고 있으며, 스웨덴 왕립공과대학, 룰레오 공과대학과의 컨소시엄 및 고려대와의 산학 협력을 통해 차세대 난방 기술 개발을 진행 중이다.

글로벌 시장 환경도 삼성전자의 사업 확장에 유리하게 작용하고 있다. 유럽은 전 세계 히트펌프 시장의 약 50%를 차지하며 탄소중립과 가스 의존도 해소를 위해 히트펌프를 재생에너지원으로 인정하고 제조사 지원 정책을 확대하고 있다. 미국, 일본, 중국도 보조금과 세금 감면을 통해 보급 확대를 추진 중이다. 국내에서도 정부가 '2050 탄소중립' 목표에 따라 이달부터 히트펌프 보급 사업을 시작했으며, 2035년까지 350만 대로 지원 대상을 확대할 예정이다. 정부는 제주, 전남, 경남 등 주요 지자체에서 연탄·등유 보일러 사용 가구와 도시가스 미공급 지역을 대상으로 히트펌프 보일러 지원 사업을 시행 중이며, 지원금은 제품 구입과 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 밝혔다.