핵심 기술 요약 (Abstract)

에어컨 응축수를 재활용한 실외기 분무냉각장치는 에어컨 실내기에서 버려지는 응축수(Condensate Water)를 모아 펌프로 끌어올린 뒤, 실외기(응축기)의 방열 코일에 분무하여 냉각 효율을 높이는 장치입니다. 증발식 응축기의 원리를 가정용/상업용 실외기에 간단히 적용(Retrofit)하는 기술입니다.

작동 프로세스

• 집수: 실내기에서 나오는 응축수를 별도의 탱크에 모읍니다.

• 여과 (핵심): 응축수에 섞인 먼지나 이물질이 노즐을 막지 않도록 필터를 통과시킵니다.

• 분무: 실외기 팬이 가동될 때, 펌프를 작동시켜 미세한 물안개(Mist) 형태로 응축기 코일에 뿌립니다.

• 냉각: 물이 증발하면서 기화열(잠열)을 빼앗아 응축 온도를 낮춥니다.

기술적인 쟁점 사항

• 응축수의 재활용

  • 응축수는 미네랄이 없는 연수(Soft Water)이므로, 수돗물보다 스케일(Scale) 발생 위험이 현저히 적습니다. 

• 증발 잠열 이용

  • 공랭식 실외기에 물을 뿌려 하이브리드(증발식) 효과를 냄으로써 여름철 전력 소비를 줄이고 냉방 효율을 높이는 원리입니다.

• 스케일 및 막힘 방지

  • 응축수에는 먼지(물리적 성분)와 곰팡이(생물학적 성분)가 섞여 있어 노즐이 막힐 수 있다는 점을 지적했는데, 이를 해결하기 위해 여과 필터'구성을 필수적으로 포함하고 있습니다.

  • 이 기술은 버려지는 자원(차가운 응축수)을 활용한다는 점에서 매우 이상적입니다. 다만, 실제 적용 시에는 응축수에서 발생하는 바이오필름(물때)이 펌프나 필터를 막는 것을 방지하기 위한 주기적인 청소(유지보수) 편의성이 상용화의 관건이 될 것입니다.

 PoC (개념 증명) 및 기능성 프로토타입 제작

실제 제품을 상용화(Commercialization)하기 위해서는 단순한 아이디어 단계를 넘어, 신뢰성 확보와 원가 절감이 핵심입니다.

특히 응축수의 특성(바이오필름, 불규칙한 발생량)을 고려하여 엔지니어링 관점에서 5단계 제조 로드맵을 정리합니다.

가장 먼저 "진짜로 전기세가 절약되는가?"를 검증하고, 최적의 부품 사양을 결정하는 단계입니다.

1. • 핵심 부품 선정 (Sourcing):

펌프 (Pump): 응축수는 유량이 적으므로 고압이면서 유량이 적은 다이어프램 펌프(Diaphragm Pump)가 적합

노즐 (Nozzle): 막힘에 강해야 하므로 구멍이 너무 작은(0.1mm) 미스트 노즐보다는 0.3~0.5mm의 세라믹 또는 스텐 노즐을 테스트

필터 (Filter): 1차로 큰 먼지를 거르는 메쉬망(Mesh)과 2차로 물때를 거르는 카트리지 필터를 조합

1. • 성능 테스트 (Test):

실제 에어컨 실외기에 장착하여 [분무 시 소비전력 vs 미분무 시 소비전력] 데이터를 확보

COP(성적계수) 향상률을 측정

치명적인 문제점(fatal problem)

• 모터 과부하 및 소손 (Motor Burnout)

가장 치명적인 문제입니다. 실외기 팬모터는 딱 팬(Fan)을 돌릴 만큼의 힘(Torque)으로만 설계되어 있습니다. 여유 출력이 거의 없습니다.

• 축 정렬(Alignment) 및 진동 문제

회전하는 두 기계(모터와 펌프)를 연결할 때는 축 정렬(Centering)이 마이크로미터 단위로 정확해야 합니다.

• 설치 공간 및 방수 문제

공간: 실외기 내부는 컴프레서, 배관, 열교환기로 꽉 차 있어 모터 뒤쪽에 펌프를 설치할 공간이 거의 없습니다.

누수: 펌프 연결부(메카니컬 씰)에서 물이 새면, 바로 옆에 있는 모터 코일이나 아래쪽의 전기 회로(PCB)로 물이 들어가 감전이나 합선 사고가 발생할 수 있습니다.

• 실외기 회전수(600~800RPM)를 이용해 미스트를 생성하기 위한 원심펌프의 3kgf/cm² 압력 생성 불가능

해결책(SOLUTION)

• 네오디뮴 영구자석을 이용한 마그네틱 커플링(Magnetic Coupling) 방식을 사용

자력(Magnetic Force)으로 동력을 전달하는 방식

마그네틱 구동형 펌프(Magnetic Drive Pump)는 물리적인 축(Shaft)이 펌프 케이싱을 관통하지 않는 완전 밀폐형 구조가 핵심

• 3kgf/cm² 압력을 만들기 위한 조건

분무노즐의 개량: 깔때기 모양의 내부 구조 (Conical Nozzle), 벤투리 효과 (Venturi Effect) - 공기 혼입 방식

용적식 펌프 (Positive Displacement Pump)의 도입

응축수 저장 수조에서 압력을 보조(부력을 이용)