보일러실 전기화 신호탄…美 아트모스제로, 200℃ 스팀 히트펌프 양산 [카테고리 설정이 아직되어 있지 않습니다.] 미국의 스타트업 아트모스제로의 홈페이지.
19세기부터 제지·식품가공 등 산업 현장에서 쓰여온 증기 보일러가 실증 단계를 넘어 상업화 국면에 진입했다. 미국 콜로라도 기반 스타트업 아트모스제로(AtmosZero)가 산업용 전기 스팀 보일러 상용화에 속도를 내면서다.
25일(현지시각) 클린테크니카는 아트모스제로가 산업용 전기 히트펌프 보일러를 앞세워 기존 연소식 설비 대체에 나서고 있다고 보도했다. 최근 70년 전통의 보일러 공급업체 R.F. 맥도널드(R.F. MacDonald)와 파트너십을 체결하고, 히트펌프 기반 스팀 보일러를 기존 산업 유통망을 통해 상업·산업 현장에 공급할 계획이다.
산업용 스팀까지 전기화 도전
히트펌프는 주거용 냉난방 분야에서 고효율 설비로 자리 잡았지만, 200℃ 수준의 고온 스팀을 요구하는 산업 공정은 기술적 장벽이 높았다. 고온으로 갈수록 효율이 떨어지는 열역학적 한계 때문이다.
아트모스제로는 2023년 콜로라도 뉴벨지엄 브루잉(New Belgium Brewing)에 650킬로와트(kW)급 전기 보일러를 설치하며 파일럿 운전에 돌입했다. 2024년에는 덴마크 단포스(Danfoss), 국제향료기업 IFF, 위스콘신 기반 전력회사 얼라이언트에너지(Alliant Energy), 콜로라도대와 함께 미 에너지부(DOE) 310만달러(약 45억원) 규모 보조금 프로젝트를 추진하며 200℃ 스팀과 0℃ 냉각을 동시에 구현하는 시스템 개발에 착수했다.
2025년 2월에는 콜로라도 러브랜드(Loveland)에 ‘보일러 2.0’ 제조 캠퍼스를 열고 초기 100대 양산 계획을 밝혔다. 1메가와트(MW)급 스팀 시스템은 초고효율 압축기 기술을 적용해 기존 전기 저항식 보일러 대비 전력 사용량을 약 50% 줄일 수 있다고 MIT 뉴스는 전했다.
기존 설비와 ‘드롭인’ 호환
핵심 경쟁력은 기존 연소식 보일러를 별도 공정 변경 없이 대체할 수 있는 모듈형 ‘드롭인(drop-in)’ 구조다. 제조 라인을 재설계하지 않고도 전기화가 가능하다는 것이 핵심이다.
아트모스제로는 주변 공기의 열을 액체 열전달 매체로 순환시켜 냉매를 증발·회수하는 방식과 다단 압축 설계를 통해, 고온 영역에서도 단계별 압축 효율을 최적화했다고 강조했다.
최근 70년 전통의 보일러 공급업체 R.F. 맥도널드와의 파트너십은 기술 상용화의 유통 채널을 확보했다는 의미를 갖는다. R.F. 맥도널드 최고경영자 짐 로웰은 가스 기반 설계가 제약을 받는 시장에서 고객을 지원할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
산업 부문은 전 세계 온실가스 배출의 상당 부분을 차지한다. 특히 제지·식품·화학 등에서 사용하는 스팀 보일러는 대표적 Scope1 배출원이다. 전력화가 어려웠던 고온 스팀 영역까지 전기화가 확산될 경우, 산업 공정의 직접배출(Scope1) 구조 자체가 재편될 가능성이 있다.
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