세계 최고 효율 ‘냉장고’ 만드는 삼성 생활가전 개발팀

▲삼성전자 냉장고개발 랩2. 왼쪽부터 남주완, 차상열, 이인섭, 최한솔, 김영석 연구원. (사진출처=삼성전자 SEC 스토리)

삼성전자는 올해 8월 소비자시민모임과 산업통상자원부가 주최하는 '제23회 올해의 에너지 위너상'에서 총 8개 제품에서 수상하며 에너지 절감과 관련한 혁신 기술을 인정받았다.

특히 절반에 가까운 3개(셰프 컬렉션 냉장고ㆍ비스포크4도어 냉장고ㆍ양문형 냉장고)가 냉장고 제품에서 선정되며 세계 최고 수준 에너지 효율에 올랐다는 평가를 받는다.

삼성전자는 소비전력 최소화를 위해 구체적인 목표를 수립하고, 이를 위해 유관부서와 협업해나가는 과정이 있었기에 가능한 일이었다고 설명한다. 특히 사내 냉장고개발 랩(Lab) 2는 비스포크 출시 이후 소비자들의 다양한 욕구를 실감하고, 에너지효율 등급을 2등급에서 1등급으로 끌어올리기 위해 많은 노력을 기울여왔다.

최근 사내 블로그를 통해 진행된 인터뷰에서 차상열 연구원은 “매년 5% 수준으로 냉장고 소비전력을 개선하는데, 이번 셰프 컬렉션, 비스포크, 양문형 냉장고 같은 경우에는 10~18% 수준까지 목표를 올려 잡았다”라며 “기존 에너지 효율 2등급 모델을 최고 수준인 1등급 모델로 발전시키기 위한 것”이라고 설명했다.

이를 위해 냉장고가 냉각 기능을 하지 않을 때 발생하는 약 1W의 대기 전력까지 신경 써야 했다. 아울러 소비 전력 최소화를 위한 신규 제어 알고리즘도 이어졌다. 푸드쇼케이스 도어를 적용해 냉기 손실을 최대 55%가량 줄였고, 메탈 쿨링 재질을 통해 냉장고 내 온도 상승을 방지했다.

▲올해의 '에너지 위너' 상을 수상한 삼성전자 셰프컬렉션 냉장고 제품 사진 (사진제공=삼성전자)

그 결과 셰프 컬렉션, 비스포크, 양문형 냉장고 모두 에너지 효율 1등급 모델로 출시하며 동급 모델 대비 최저 소비 전력을 달성할 수 있었다.

김영석 연구원은 “기초부터 탄탄히 다지며 세부적인 문제를 꼼꼼히 해결해 온 것이 값진 성과로 이어졌다”라며 “이산화탄소 배출량으로 따지면 시간당 2g을 줄인 것이고, 생산 수량으로 환산하면 무려 연간 9438톤, 즉 소나무 숲 893ha(헥타르)가 이산화탄소를 흡수하는 양”이라고 강조했다.

냉장고개발 랩 2 연구원들은 소비전력 최소화를 위한 과정에서 협업의 중요성을 느꼈다고 입을 모은다.

최한솔 연구원은 뉴 셰프 컬렉션에 푸드쇼케이스를 최초로 적용한 사례를 예로 들었다. 그는 “냉장고의 냉장실 문을 둘로 나눠야 하는 공정은 기본적으로 냉기 누설을 증가시켜 소비 전력이 상승할 수밖에 없다”라며 “그러나 디자인과 도어 개발 부서에서 앞장서 냉기 누설을 줄이는 구조를 설계했고, 전장 개발 부서는 히터의 최적 배열 설계를 진행하며 과업 완수를 위해 힘썼다. 여기에 기본 대기 전력을 최소화하는 회로 설계도 더해졌다”라고 말했다.

▲삼성전자 모델이 수원 삼성디지털시티 프리미엄하우스에서 프리미엄 김치냉장고 신제품 '비스포크 김치플러스'를 소개하고 있다. (사진제공=삼성전자)

남주완 연구원은 비스포크 존을 개발할 당시 DR 랩과 협업이 주효했다고 설명했다. 남 연구원은 “소비자 요구를 충족하면서 동시에 최고의 에너지 성능을 확보하는 것이 관건이라 많은 어려움이 발생할 것으로 예상했다”라며 “이때 DR 랩에서 전문적인 경험과 노하우로 개발 초기부터 목표 달성을 위한 위험성 관리 및 개선 방향을 선정하는 데 많은 도움을 줬다”라고 강조했다.

삼성전자는 지속적인 연구ㆍ개발을 통해 냉장고를 비롯한 생활가전의 에너지 효율을 높이는 데 주력하고 있다. 실제로 고효율 압축기와 고효율 열교환기 기술 등을 제품에 적용해 지난해 연간 제품 에너지 사용량을 2008년 대비 평균 42% 절감했다.

한국, 미국, 유럽 등 총 7개 국가에서 글로벌 환경 마크를 취득했고, 지난해 말 기준으로 총 889개의 환경 마크 인증 모델을 보유하고 있다.

또한, 제품 사용단계에서 발생하는 온실가스 배출량도 회사의 주요 지표로 선정해 관리 중이다. 삼성전자는 2009년부터 2019년까지 10년간 온실가스 배출량을 2억7000만 톤 누적 감축했다. 이는 올해까지 누적 감축 목표였던 2억5000만 톤을 웃도는 수치다.

지난 4월에는 미국 환경청이 주관하는 ‘2020 에너지 스타상’에서 에너지 고효율 제품 확대와 에너지 저감 활동의 공로를 인정받아 최고상인 ‘지속가능 최우수상’을 수상했다.