지능형 공조 시스템

과학(Science)/산업 (Industry)

지능형 공조 시스템

SURPRISER - Tistory 2023. 11. 6. 12:47

0. 목차

공기 조화
공조 장치(Air Conditioner)
냉난방장치
냉매(Refrigerant)
'공조 장치'의 제어
'지능형 공조 시스템' 핵심 기술
'지능형 공조 시스템' 관련 기업
'친환경 냉매' 관련 기업

1. 공기 조화

실내 조건을 그 장소의 사용 목적에 적합한 상태로 유지하는 일을 '공기 조화(Air Conditioning)'라 한다. 실내공기의 온습도 제어는 '공기 조화(Air Conditioning)'의 핵심 요소이다. 이는 '가열(Heating)', '냉각(Cooling)', '가습(Humidification)', '제습(Dehumidification)'을 통해 공기의 '현열(Sensible Heat)'과 '잠열(Latemt Heat)'에 변화를 가함으로써 이루어진다. '현열(Sensible Heat)'은 물체의 온도가 가열·냉각에 따라 변화하는 데 필요한 열을 말한다. '잠열(Latemt Heat)'은 물체에 있어서 온도를 바꾸지 않고 '상(相)' 변화만으로 소비되는 열을 말한다.

'가열(Heating)'과 '냉각(Cooling)'은 절대습도를 일정하게 유지한 상태에서 공기를 각각 '현열 가열'과 '현열 냉각'을 통해 온도를 높이거나 낮추는 것으로, 실내공기를 가열하거나 냉각하면 상대습도가 낮아지거나 높아진다. '제습'과 '가습'은 등온 상태에서 실내공기를 각각 잠열 냉각·가열하여, 실내공기의 절대습도를 낮추거나 높이는 것이다. '제습'이나 '가습'을 하면 '습도'가 상대적으로 낮아지거나 높아진다.

2. 공조 장치(Air Conditioner)

'공조 장치(Air Conditioner)'는 습공기의 이러한 열역학적 특성을 이용하여 '가열(Heating)', '환기(Ventilation)', '냉각(Cooling)', '가습(Humidification)', '제습(Dehumidification)'을 통해 실내공기가 목적에 가장 적합한 조건을 갖도록 제어하는 '열유체 시스템(Thermal Fluid System)'이다. '공조장치'는 냉동사이클에 따라 증기압축식과 흡수식으로, 활용 목적에 따라 인체를 대상으로 하는 '보건용'과, 제품이나 생산·시험설비를 대상으로 하는 '산업용(Thermohygrostat)', 적용 대상에 따라 '건물용(주택, 각종 시설)'과 '차량용(자동차 열차)'으로 구분할 수 있다. '증기압축식 공조장치'는 이용하는 '잠열 형태(증발 잠열, 응축 잠열)'에 따라 냉방과 난방을 할 수 있으며, '냉매(Refrigerant)', '압축기(Compressor)', '열교환기(증발기, 응축기)' 및 '팽창밸브(Expansion Valve)'를 핵심 구성요소로 한다.

공조장치	분류
냉동사이클에 따라	증기압축식
냉동사이클에 따라	흡수식
활용목적에 따라	보건용(인체를 대상으로)
활용목적에 따라	산업용(생산·시험설비를 대상으로)
적용 대상에 따라	건물용(주택, 각종 시설)
적용 대상에 따라	차량용(자동차, 열차)
'잠열 형태'에 따라	냉방
'잠열 형태'에 따라	난방

3. 냉난방 장치

'냉난방 장치(Heating and Cooling Devices)'는 '열원기기(Heat Sources)'가 생산한 냉온수와 실내공기를 열교환하거나, 직접 생산한 '냉온기'를 주택이나 각종 시설의 실내에 공급하여 온습도를 제어하는 공기조화장치이다. '냉열 생산'을 하는 열원기기로는 '냉동기(Chiller)'와 '냉각기(Coller)'가 있으며, '온열 생산'을 열원기기로는 '보일러', '전열기', '가스가열기' 등이 있다. 한편 '히트 펌프(Heat Pump)'는 하나의 유닛으로 '증발 잠열(Latent Heat of Vaporization)'과 '응축 잠열(Latent Heat of Condensation)'을 이용할 수 있는 '열유체 시스템(Thermal Fluid System)'을 말한다. 따라서 원리적으로는 '증발잠열'을 이용하는 냉방 장치도 '히트 펌프(Heat Pump)'라고 할 수 있다.

구분		중앙집중식 유닛	개별식 유닛
구분		중앙집중식 유닛	패키지 유닛	스플릿 유닛	시스템 유닛
열원기기	냉열 생산	냉동기	냉각기	냉각기	-
	온열 생산	보일러, 전열기	가스가열기, 전열기	-	-
	겸용	히트 펌프	히트 펌프	-	히트 펌프
냉기 생산방식		직팽식, 간팽식	직팽식	직팽식	직팽식
냉온기 공급방식		Ducted, Ductless	Ducted, Ductless	Ductless	Ductless
방열방식		수냉식	수냉식, 공냉식	공냉식	공냉식

3-1. 중앙 집중식 유닛(Central Unit)

'중앙 집중식 유닛(Central Unit)'은 건물에 별도로 마련된 기계실에 설치한 '열원기기(냉동기, 보일러)'가 생산한 현열의 '브라인(Brine)'이나 잠열의 냉매를 배관을 통해 '공조기(AHU: Air Handing Unit)'나 '팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit)'로 보내, 여기서 '혼합 용기(MA: Mixing Air)'나 '환기(RA: Random Access)'를 냉각·제습·가열·가습하여 얻은 '급기(SA: Supply Air)'로 건물의 각 실을 동일한 조건으로 냉난방하는 설비이다. '브라인(Brine)'은 '현열(Sensible Heat)'을 운반하는 액상 물질을 말한다. 물이 단위체적당 열 운반 능력이 높아 동일 열량을 운반하는데, 공기 대비 '덕트(Duct)' 직경을 20분의 1 정도로 줄일 수 있어 대부분 물을 '브라인(Brine)'으로 사용한다. '덕트(Duct)'는 공기와 같은 유체가 흐르는 통로를 의미한다.

또한 '중앙 집중식 유닛(Central Unit)'은 냉기 생산방식에 따라 '간팽식(InDirect eXpansion)'과 '직팽식(Direct eXpansion)'으로 구분한다.

간팽식(InDirect eXpansion): '간팽식'은 냉동기나 보일러가 생산한 현열의 '냉수(Chilled Water)'나 '온수(Hot Water)'를 '브라인 펌프(Brine Pump)'로 '공조기(AHU: Air Handing Unit)'나 '팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit)'로 보내 여기서 혼합 공기나 환기를 냉각·제습·가열·가습하여 얻은 급기로 건물의 각 실을 냉난방하는 형식으로, 주로 대규모 시설에 적용된다.
직팽식(Direct eXpansion): '직팽식'은 냉동기 대신 응축기와 압축기의 'CDU(Condensing Unit)'가 냉매배관으로 연결된 직팽식 '공조기(AHU: Air Handing Unit)'에서 직접 혼합 공기를 냉각하여 얻은 급기를 '덕트(Duct)'를 통해 건물의 각 실로 공급하는 형식으로, 주로 중소규모 시설에 적용된다.

3-2. 개별식 유닛(Individual Unit)

'개별식 유닛(Individual Unit)'은 '중앙 집중식 유닛(Central Unit)'과는 달리 각 실을 독립적을 냉난방 하는 방식으로 '직팽식(Direct eXpansion)'을 채택한다.

패키지 유닛(Package Unit): '패키지 유닛(Package Unit)'은 직팽식 '중앙 집중식 유닛의 구성 기기들(CDU, 증발기, 온열원기, 공기여과기, 송풍팽 등)'을 '케이싱(Casing)' 내에 하나의 '유닛(Unit)'으로 일체화·소형화한 냉·난방 장치로, '보통 중앙 집중식 유닛(20RT 이상)'과 '스플릿 유닛(5RT 이하)' 사이의 성능이 요구되는 곳, 예컨대 학교, 교회, 레스토랑, 소규모 홀 등에 설치·운전되고 있다.
스플릿 유닛(Split Unit): '스플릿 유닛(Split Unit)'은 '패키지 유닛(Package Unit)'을 시내기로 사용하는 경우, 압축기 소음 문제를 해결하기 위해 CDU를 '실외기(Outdoor Unit)'로 배치하고 증발기와 송풍팬을 또 하나의 유닛을 구성하여 실내기로 배치하여, 실외기에서 처리된 냉매를 냉매배관을 통해 '실내기(Indoor Unit)'로 보내 증발기의 냉각코일에서 잠열을 흡수하여 증발토록 하는 냉방 장치이다. 주로 개인 사무실이나 중소규모 주택의 개발 냉방형으로 쓰인다. '스플릿 유닛(Split Unit)'에는 실내기 설치 형식에 따라 '벽걸이형(WallSplit Type)', '스탠드형(Stand Type)', '월스루형(Wall-Through Type)이 있다.
시스템 유닛(System Unit): '시스템 유닛(System Unit)'은 하나 또는 다수의 실외기에서 냉매배관을 통해 다수의 실내기로 유입하는 냉매의 유량을 제어하여 건물 각 실을 동시 혹은 독립적으로 냉난방하는 장치이다. '시스템 유닛(System Unit)'은'멀티 스플릿 유닛(Multi Split Unit)'이라고도 한다.

4. 냉매(Refrigerant)

'냉매(Refrigerant)'는 '냉동 사이클(Refrigeration Cycle)'을 순환하면서 저온·저압부에서의 '증발(Vaporization: 액체가 기체로 변하는 현상)'로 '잠열(Latent Heat)'을 '응축(Condensation: 기체가 액체로 변하는 현상)'으로 주위로 방출하는 고온·고압부로 운반하는 것을 목적으로 한하는 물질이다. '냉매(Refrigerant)'는 '냉동 사이클(Refrigeration Cycle)'의 성능과 '지구 환경(Earth Environment)'에 지대한 영향을 미친다.

'냉동 사이클(Refrigeration Cycle)'에는 '증발→압축→응축→팽창'의 4가지 행정이 있으며, '냉매'는 액체에서 기체로, 기체에서 액체로 상태 변화를 반복하면서 순환하게 된다. 냉매는 다음과 같이 4가지 작용을 순차적으로 반복하면서, 냉동 장치의 시스템 내를 순환하여 열을 '온도가 낮은 곳'에서 '온도가 높은 냉각수' 또는 '냉각 공기가 있는 곳'으로 이동시키는 역할을 한다.

증발 과정: '증발 과정'에서는 냉매는 액체에서 기체로 변화한다.
압축 과정: '압축 과정'에서는 냉매를 상온으로 액화하기 쉬운 상태로 만든다.
응축 과정: '응축 과정'에서는 냉매가 기체에서 액체로 된다.
팽창 과정: '팽창 과정'에서는 냉매액을 증발하기 쉬운 상태로 만든다.

'냉동 사이클(Refrigeration Cycle)'의 성능은 0℃ 물 1톤을 하루 동안 0℃의 얼음으로 만들 수 있는 능력을 나타내는 '냉동톤(RT: Refrigeration Ton)'으로, 1RT=3320kcal/h이다. '냉동 사이클(Refrigeration Cycle)' 성능 효율은 공조 장치에 투입된 에너지에 대해 냉매가 증발기에서 실내공기나 '브라인(Brine)'으로부터 흡수한 열에너지의 비를 나타내는 '성능 계수(COP: Coefficient of Performance)'로 평가한다.

4-1. 친환경 냉매

기존에는 '수소화 염화 불화 탄소(HCFC: Hydro Chloro Fluoro Carbon)'계' 냉매가 우수한 열역학적·화학적 특성과 높은 안정성을 보여 가장 큰 규모의 냉매 시장을 형성하였다. 그러나 2030년부터 HCFC계 냉매의 생산·수입이 전면 금지됨에 따라, 현재는 '오존층 파괴 지수(ODP: Ozone Depletion Potential)'가 Zero인 '수소화 플루오린화 탄소(HFC: Hydrofluorocarbons)'계 냉매가 HCFC계 냉매를 대체해 나가고 있는 상황이다. 아래의 표는 냉매의 발전사를 표로 정리한 것이다.

한편, 2016년 10월 'Rwanda Kigali'에서 열린 '몬트리올 의정서(Montreal Protocol)' 당사국 28차 회의에서 현재 사용량이 가장 많으면서도 '지구 온난화 지수(GWP: Global Warming Potential)' 수준이 높은 HFC 계열 냉매의 생산·사용량의 '단계적 감축 방안(Phase-down Schedule)'에 합의한 바 있다. 이에 따라 현재 낮은 수준의 '지구 온난화 지수(GWP)'와 안정된 성능을 보이는 'HFO 불포화 유기화합물(Unsaturated Organic Compounds)'이 친환경 냉매로 주목받고 있다.

변천	분류			예	ODP	GWP
1세대(1850~1930s)	무기화합물			R-717, R-718, R-744	Zero	Negligible
	유기 화합물	HC계열		R-600a, R-290, R-22a
2세대(1930~1990s)		CFC 계열	단일 냉매	R-11, R-12, R-112	High	Very High
		HCFC 계열	단일 냉매	R-22, R-123, R-124	Very Low	Very High
			비공비혼합 냉매	R-401A, R-401B, R-402A
3세대(1990s~2010s)		HFC 계열	단일 냉매	R-23, R-32, R-134a	Zero	High
			공비혼합 냉매	R-502, R-507, R-508A
			비공비혼합 냉매	R-404A, R-407C, R-410A
4세대(2010s~)		HFO 계열	불포화 유기화합물	R-1234yf, R-1234ze(E), R-1233zd(E), R-1336mzz(Z)	Zero	Lower
			공비혼합 냉매	R-513A, R-514A, R-516A
			비공비혼합 냉매	R-448A, R-449A, R-450A

5. '공조 장치'의 제어

세계적으로 건물 부문이 전체 에너지 사용량의 45% 내외를, 이산화탄소 배출량의 35% 내외를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 미국의 경우, 주택에서 사용하는 에너지의 약 48%가 '냉난방(Space Heating/Cooling)'에 쓰이고 있으며, 따라서 '공조장치(HVAC System)'에서의 작은 에너지 소모 저감이라도 경제와 환경에 큰 영향을 미친다.

이에 따라 '공조장치'는 에너지 소비를 절감하고 '재실자(Occupant)'에게 쾌적한 실내조건을 제공하기 위해 '온도', '습도', '환기', '공기유량' 등과 같은 '매개변수(Parameters)'를 '센서로 모니터링하여 '설정 조건(Setpoint)'에 따라 제어장치가 '각종 액추에이터(전동기, 펌프, 팬, 댐퍼, 밸브 등)'를 구동토록 하고 있다. 실제 대부분의 공조장치는 '온도'와 '상대습도'가 '일정한 편차(±2℃, 15%)'를 가지고 '설정 조건(22℃, 45%)'를 만족하도록 제어한다.

초창기에는 공조장치가 'On/Off 제어'와 'PID 제어'로 이루어졌다. 'On/Off 제어'는 낮은 초기 비용과 단순한 구조라는 장점을 가지고 있으나, 제어 정확성에는 한계를 보인다. 'PID 제어기'는 '비례 적분 미분 제어기(Proportional Integral Differential Controller)'의 약자로, 실제 응용분야에서 가장 많이 사용되는 대표적인 형태의 제어 기법이다. 'PID 제어'는 '설정값과 측정값의 차(시스템 에러)'에 기초하여 작동하는 '피드백 제어(Feedback Control)'로, 공조장치에 널리 적용되어 왔다. 하지만 PID 제어는 수학적 모델의 '선형성(Linearity)'으로 인해 공조장치와 같은 '비선형 시스템(Nonlinear System)'에 적용하면 '가변 성능(Variable Performance)'을 야기하는 문제점을 안고 있다. 그럼에도 불구하고 'PID 제어'는 '다양한 유닛(중앙 집중식 유닛, 시스템 유닛, 패키지 유닛, 스필릿 유닛)'에 적용되고 있다.

6. '지능형 공조 시스템' 핵심 기술

'공조장치(HVAC System)'는 본질적으로 '비선형(Non-Linearity)', '다중 입출력(MIMO: Multiple-Input Multiple-Output)', '시간 종속(Time Dependent)', '상호 연결성(Interrelated)' 시스템으로, 이의 거동을 적절히 기술할 수 있는 '수학적 모델(Mathematical Model)'을 구하기 어렵다. 따라서 '수학적 모델'을 기반으로 하는 기존의 제어방법으로는 공조장치를 정밀 제어하는 데 한계가 있다. 이를 극복하고 기존 기술의 '다기준제어(Multi-Criteria Control)', 주관적 열쾌적감 문제를 일정 부분 해결할 수 있는 대체기술이 '지능제어(Intelligent Control)'이다. '지능제어(Intelligent Control)'를 적용한 공조장치 시스템을 '지능형 공조 시스템(Intelligent Air Conditioning System)'이라고 한다. 현재 공조장치에 '열쾌적감(Thermal Comfort)'과 '에너지 소모'에 있어 기존 기술 대비 우수한 결과를 보이는 '지능제어(Intelligent Control)'의 적용이 점차 확산되고 있다.

사회가 지속가능한 발전을 하려면 '경제 성장', '에너지의 안정적 확보'뿐만 아니라, 에너지 이용에 따른 환경영향의 최소화가 수반되어야 한다. 이처럼 '환경(Environment)'은 지속가능한 발전을 논할 때 고려해야 할 중요한 요소 가운데 하나다. 각종 '온실가스(Greenhouse Gas)'가 지구환경에 지대한 영향을 미치며, 이에 따라 공조장치를 '지능제어(Intelligent Control)' 함으로써, '에너지 소모'를 저감하여 온실가스 배출량을 낮출 필요가 있다.

현재 '공조장치(HVAC System)'에 적용되고 있는 주요 '지능제어(IC: Intelligent Control)'로는 '신경망 제어(Neutral Network Control)'와 '퍼지 논리 제어(Fuzzy Logic Control)'가 있다.

6-1. 신경망 제어(Neural Network Control)

'신경망 제어(Neural Network Control)'는 '신경계(Nervous System)', '인간의 뇌(Human Brain)', '신경세포 학습과정(Learning Process of Neurons)'에 기반하여 '자기 동조(Self-Tuning)'로 '적응성(Adaptability)'을 보임에 따라 공조장치에 널리 적용되고 있다.

'신경망 제어(Neutral Network Control)'에는 '신경망 기반 예측 제어(Neural Network based Predictive Control)'과 '직접 신경망 제어(Direct Neural Network Control)'가 있다.

신경망 기반 예측 제어(Neural Network based Predictive Control): '신경망 기반 예측 제어'에서는 '비선형 시스템(Nonlinear System)'을 조절하는 데 사용되는 '시스템 모델(System Model)' 제작에 '신경망(Neural Network)'가 사용된다.
직접 신경망 제어(Direct Neural Network Control): '직접 신경망 제어'는 '플랜트 모델(Plant Model)' 훈련을 필요로 않는 대신 '제어기(Controller)' 자체가 훈련되며, 훈련 시나리오의 세심한 선택이 중요하다.

'신경망 제어(Neural Network Control)'는 '재래식 제어(Classical Control)'에 비해 여러 유익한 장점을 제공한다. 그러나 큰 규모의 '신경망(Neural Network)'을 프로세싱 하는 데 시간이 걸리고, 고품질의 예측을 위해서는 많은 양의 '데이터(Data)'를 필요로 한다.

6-2. 퍼지 논리 제어(Fuzzy Logic Control)

'공조 장치(Air Conditioning)'는 강한 '비선형 인자(Nonlinear Factor)', '매개변수들 간 상호작용' 및 '정확한 모델링'의 어려움 등으로 정확한 제어에 한계를 안고 있다. 하지만 '퍼지 논리 제어(Fuzzy Logic Control)'은 'Human Expert'의 조작 경험(Operational Experience)'에 기초하고 있어, 공조 장치 제어에 있어 탁월한 선택이다. '퍼지 제어기(Fuzzy Controller)'는 시스템 거동에 대한 '인간 지식(Human Knowledge)'의 바탕 위에서 설계하며, '인간 추론(Human Reasoning)'과 '인간 지식(Human Knowledge)'의 형성에 Membership Function과 Rule을 사용한다.

'퍼지 논리(Fuzzy Logic)'는 '온도 레벨(Temperature Leve)'보다는 '쾌적감 레벨(TCL: Thermal Comfort Level)'을 조절하는 시스템을 모델링하는 데 중요하다. 'TCL 기반 퍼지 제어기(TCL-based Fuzzy Controller)'는 공조 장치에 공급되고 건물 실내로 분배되는 '환경 변수들(Environmental Variable)'의 설정값을 결정한다. '퍼지 논리 제어(Fuzzy Logic Control)'의 제어 정확도를 높이기 위해서는 '퍼지 규칙(Fuzzy Rule)'을 기하급수적으로 높이는 많은 '퍼지 등급(Fuzzy Grade)'을 필요로 한다.

7. '지능형 공조 시스템' 관련 기업

'중앙 집중식 유닛(Central Unit)' 시장에는 중소기업과 대기업의 다양한 규모의 업체들이 진출하고 있다. 반면 '패키지 유닛(Package Unit)', '스플릿 유닛(Split Unit)', '시스템 유닛(System Unit)' 시장에는 주로 자금력과 브랜드를 앞세운 대기업들이 시장에 진출하고 있다.

중앙 집중식 유닛(Central Unit): '중앙 집중식 유닛(Central Unit)'은 공장에서 완제품이 제작되는 타 유닛과는 달리 '열원기기(냉동기, 보일러 등)', '공조기(AHU: Air Handing Unit)', '팬 코일 유닛(FCU: Fan Coil Unit)' 및 '덕트(Duct: 공기와 같은 유체가 흐르는 통로)' 등 주요 기기를 자체 또는 외부 조달하여 건물 시공과 함께 현장에서 조립·설치된다.
패키지 유닛(Package Unit): '패키지 유닛(Package Unit)'은 '스플릿 유닛(Split Unit)'과 기술적으로 유사하여, 많은 '스플릿 유닛(Split Unit)' 업체들이 '패키지 유닛(Package Unit)' 시장에도 참여하고 있다. 북미와 유럽 시장에서는 '덕트형 패키지 유닛(Ducted Package Unit)'을, 한국과 일본에서는 '무덕트형 패키지 유닛(Ductless Package Unit)'을 선호하고 있다.
스플릿 유닛(Split Unit): '스플릿 유닛(Split Unit)'은 'LG전자', '삼성전자' 등의 국내의 대기업이 높은 브랜드 인지도를 내세워 국내 시장을 주도하고 있어 중소업체들이 시장에 진입하기에는 장벽이 높다. 현재 '스플릿 유닛'은 '인버터'를 사용한 제품이 시장의 대세이며 '삼성전자', 'LG전자', '오텍캐리어'가 한국 시장에서 굳건한 3강 체제를 형성하고 있다.
시스템 유닛(System Unit): '시스템 유닛'은 'LG전자', '삼성전자', '오텍캐리어' 등 주요 업체들뿐만 아니라, 전문 시공 업체들도 주요 업체들로부터 '주요 부품(압축기, 열교환기 등)'을 공급받아 공급자 생산방식으로 조립·설치하고 있다. 현재 '삼성전자'와 'LG전자'가 각각 'VRF 히트 펌프(Variable refrigerant flow Heat Pump)'를 적용한 'DVM System(Digitla Variable Multi System)'과 MULTI V Super Series를 내놓으면서 국내 '시스템 유닛(System Unit)' 시장에서 각축을 벌이고 있다. 'LG전자'는 '시스템 유닛(System Unit)'뿐만 아니라 '중앙 집중식 유닛(Central Unit)' 기술력도 보유하고 있어, 냉난방 장치의 기술 트렌드를 선도하면서 세계시장에서 높은 경쟁력을 보이고 있다.

고도의 기술력을 요구하는 '지능형 공조 장치(Intelligent Air Conditioning)'는 중소·중견 업체로서는 시장 진입장벽이 높다. 이에 따라 주로 '재래식 제어 시스템 유닛(Classic Control System Unit)', '패키지 유닛(Package Unit)', '스플릿 유닛(Split Unit)' 시장에 진출하고 있는 대기업들이 '지능형 공조 장치' 시장에도 진출하고 있다. 대표적인 업체로는 'LG전자', '삼성전자', '오텍캐리어'를 들 수 있다. 이들 업체들이 내놓고 있는 제품은 '지능형 공조 장치'라기 보다는 'AI 공조 장치'라고 말할 수 있을 것이다.

현재 국내 업체들은 지능 제어 기술을 가정용 '스플릿 유닛(Split Unit)'에 적용하여 사업화하고 있다. 하지만 아직 중대형 건물을 대상으로 하는 '중앙 집중식 유닛(Central Unit)'에 대해서는 적용하지 못하고 있는 것으로 보인다.

7-1. LG전자

국적: 한국

'LG전자'는 '교감형 인공지능'을 탑재하여 '재실자(Occupant)'가 주로 머무는 공간은 물론이고 실내외 온도·습도·공기질 등의 생활환경과 재실자의 사용 패턴까지 학습해 적절한 코스로 작동할 뿐 아니라, 사용자에게 음성으로 알려주는 'LG 휘센 씽큐 에어컨'을 출시하였다. 또한 '공조 장치(Air Conditioning)'의 실내기 중심으로 '인공지능(AI)' 기술을 도입하고 있다.

7-2. 삼성전자

국적: 한국

'삼성전자'는 독자적 인공지능 플랫폼 '빅스비(Bixby)'를 탑재하여 온도·습도·공기질 등 실내외 환경을 감지하고 '사용자 패턴(User Pattern)'을 학습해 제공하는 인공지능 냉방 서비스에서 더 나아가 위치 기반 '지오펜스(GeoFence)' 기술을 활용해 주거 공간에 머무르고 있는 가족 구성원 조합에 따라 선호하는 냉방 모드를 학습해 자동 운전하는 '무풍 에어컨'을 출시하였다.

7-3. 오텍캐리어

국적: 한국

'오텍캐리어'는 사용자의 취향에 따라 에어컨 바람 세기를 18단계로 조절할 수 있는 '18단 프라이빗 에어컨트롤'에 프리미엄 인공지능 기술이 적용된 제품을 제공하고 있다. 특히 '빅데이터(Big Data)' 기반의 '프리미엄 AI 에어케어(PMV)'는 '공조장치' 스스로 실내 환경을 파악해 사용자에게 가장 적합한 실내 환경을 제공하는 기술이다. 인간에게 가장 최적화된 '쾌적 지표(Comfort Index)'를 기반으로 실내 온습도 등의 실내환경을 통계 분석하고, 사용자가 특별히 목표 온도나 바람세기를 설정하지 않아도 공조장치가 알아서 맞춤형 실내 환경을 조성한다.

8. '친환경 냉매' 관련 기업

현재 친환경 냉매 시장에 진출하고 인흔 업체로는 '레미', '대림화학', '엠케이케미칼(MK Chemical)', '휴켐스(Huchems)', '롯데 정밀화학'을 들 수 있다. 현재 국내에서 사용 중인 'HFO 계열 냉매'는 대부분이 수입품으로 '레미'만이 자체 개발한 5시리즈에 대해 ASHRAE로부터 'R-No'를 부여받은 혼합 냉매를 한국의 가전업체와 차량 냉방 장치 제조업체에 공급하고 있다. '레미'사의 핵심 기술 경쟁력은 기존 냉매를 대체할 수 있도록 독자 개발한 '다양한 첨가제' 즉 '냉매 조성물'에 있다.

한편, 한국의 냉매 제조업체들과는 달리, 세계적 화학소재업체 '하니웰(Honeywell)', '케무어스(Chemours)', '멕시쳄(Mexichem)'은 '지구 온난화 지수(GWP: Global Warming Potential)' 수준이 10이하인 다양한 'HFO 불포화유기화합물'과 'HFO 비공비혼합' 냉매를 개발·공급하고 있다. '하니웰(Honeywell)'과 '케무어스(Chemours)'는 '1234yf', 'R-1234ze(E)', 'R-1234ze(Z)', 'R-1233zd(E)', 'R-1336mzz(Z)'를, 그리고 '멕시쳄(Mexichem)'은 AC5를 세계 시장에 생산·공급하고 있다.