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│ 1세대 냉매 CFC(Chloro-Fluore-Carbon)는 오존층파괴 및 지구 │
│온난화의 주원인으로 판명됨에 따라 이의 대체물질로 2세대 냉매로 │
│HCFC(Hydro-Chloro-Fluoro-Carbon), HFC(Hydro-Fluoro-Carbon) │
│등이 개발되었다. │
│ │
│ 2세대 냉매는 오존층 파괴를 감소시키고 지구 온난화를 방지함에 │
│많은 기여를 하였지만 오늘날 지구환경문제는 더욱 강화되고 있어 │
│2세대 냉매조차도 2004년부터 그 사용량을 규제하게 됨에 따라 │
│선진각국은 제3세대 냉매개발에 박차를 가하고 있다. │
│ │
│ 냉매에 관한 출원동향을 보면 '84년부터 '99년까지 HCFC, HFC, │
│탄화수소계 및 혼합냉매 등 92건이 출원되었으며, 92건 중 71건은 │
│미국, 일본, 영국 등 외국인 출원이고 내국인 출원은 21건으로 이들 │
│은 모두 2세대 냉매로서 3세대 냉매인 친환경적인 냉매의 개발 및 │
│실용화하는 지속적인 연구 및 노력이 어느 때보다 요구되고 있다. │
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1. 세대별 냉매 분류

1) 제1세대 냉매

C, F, Cl, Br 등으로 구성된 함할로겐화합물로 매우 안정하여 분해되기
어려우며 성층권의 오존층을 파괴함. 주요냉매화합물로는 CFC-11, CFC-12,
CFC-113, CFC-114, CFC-115, Halon-1211, Halon-1301, Halon-2402 등이
있다.

2) 제2세대 냉매

제1세대 냉매 CFC 물질의 Cl을 H로 일부 또는 전부를 대체한 것으로
오존층의 파괴는 감소하는 효과는 1세대 냉매보다 개선되었지만 지구
온난화에 영향을 미침. 주요냉매화합물로는 HCFC-22, HCFC-123, HCFC-
141b, HCFC-142b, HCFC -225ca, HCFC-225cb, HFC-134a, HFC-152a, HFC-
143a, HFC-125, HFC-32 등이 있다.

3) 제3세대 냉매

CFC의 물성을 갖는 우수한 함불소화합물로 오존층 파괴와 지구온난화
효과가 적음. 주요냉매화합물로는 Fluorinated, Ethers, Esters,
Alcohols, Cyclis, Aromatics, Propanes, Butanes 등이 있다.

2. 분야별 냉매현황

1) 자동차 에어콘 냉매

자동차 에어콘의 냉매는 CFC-12가 사용되어 왔었으나, 신규 자동차에는
2세대냉매 HFC-134a가, 기존의 자동차에는 HFC-134a와 삼원 혼합냉매인
HCFC-22/ HCFC-124/HCFC-152a로 대체 사용되고 있다. 탄화수소계 혼합냉매
R-209/R-600a 는 중국, 호주를 비롯한 국내에서도 일부 사용되고 있다.

2) 가정용 냉장고 냉매

가정용 냉장고는 대부분 CFC-12를 사용하는 증기 압축식 냉장고로
냉장고 한대에 사용되는 CFC-12의 양은 평균 169g정도이고 전세계적으로
1년에 약10,000톤의 CFC-12가 가정용 냉장/냉동고의 냉매로 사용되고
있다. 미국, 일본, 유럽 등 선진국들은 2세대 냉매 HFC-134a를 채택하여
이에 대한 응용연구를 진행하여 왔다.

3) 상품 진열용 냉장고 냉매

신선한 과일이나 야채는 종류에 따라 0℃ ∼ 13℃정도로, 신선한
고기나 우유제품 등은 -2℃ ∼ 2℃의 중간온도를 유지하며, 냉동고기나
아이스크림, 냉동식품 등은 -18℃ ∼ -32℃의 저온을 필요로 한다. 현재
CFC-12 냉매는 중간정도 온도까지, HCFC-22 및 R-502는 -35∼-42℃까지의
저온용으로 사용되고 있고 이 밖에 CFC-13, PFC-14, Halon-1301등도
저온용으로 사용되고 있다.

4) 냉동창고용 냉매

현재 대규모 냉동창고는 대개 암모니아를 사용하고 있다. 미국은
냉동창고는 약 80%는 암모니아를, CFC-12와 R-502 및 HCFC-22는 각 10%씩
사용되고 있고 독일의 경우 1987년 현재 약 63%는 암모니아, 30%는
HCFC-22 및 약 7%는 CFC가 사용되고 있다.

5) 룸 에어콘용 냉매

에어콘에는 평균적으로 0.6 ∼ 1.0kg의 2세대 HCFC-22 냉매가 사용되고
있다. HCFC-22냉매의 대체물질로 HFC-134a, HFC-32/HFC-125, HFC-32/HFC-
125/HFC-134a, HC냉매 등이 거론되고 있다.

3. 냉매 출원동향

냉매는 제1세대 내지 제3세대 냉매로 분류될 수 있고 용도로는 자동차
에어콘 냉매, 가정용 냉장고 냉매, 상품 진열용 냉장고 냉매 등으로
분류할 수 있다.

제1세대 내지 제3세대 냉매중에 제3세대 냉매는 연구·개발 단계에 있는
것이어서 냉매의 출원현황도 제2세대 냉매가 출원되고 있다.

냉매의 출원동향을 보면 '84년부터 '99년까지 HCFC, HFC, 탄화수소계
및 혼합냉매 등 92건이 출원되었고 92건 중 77%인 71건은 미국, 일본,
영국 등 외국인 출원이었으며 71건 중 90%이상은 HFC계 혼합냉매에 관한
출원이었는데 외국인 출원 중 미국인이 35%를 차지하고 있다.

우리나라의 경우 냉매에 관한 출원은 총 출원건수 92건 중 23%인 21건이
었으며 탄화수소계 냉매가 50%이상을 차지하고 있다. 출원인별 출원건수를
보면 (주)테크노켐는 93년부터 탄화수소계 비가연성 냉매 9건, KIST는
HCFC, HFC계의 냉매를 적절히 혼합한 혼합냉매 7건 및 기타 5건이 출원
되었다.

4. 향후 전망

CFC는 안전한 물질이어서 대기권에서 분해되지 않고 있다가 성층권으로
확산되면 그곳에서 자외선(UV)에 의하여 분해되어 오존과 반응하여
오존층을 붕괴시키는 한편 우주공간으로 방출된 적외선을 흡수하여 대기
중으로 탄산가스를 방출함으로 인하여 대기의 온도를 상승시키는 지구의
온실효과(Green house Effect)를 일으킨다.

오존층의 파괴는 태양으로부터의 자외선이 여과되지 않고 인체에 닿게
됨으로 인체에 피부암, 백내장, 면역기능 약화 등을 유발시킴과 함께
지구의 온난화로 해수면의 상승 등 궁극적으로 지구 생태계를 위협하게
된다.

이와 같은 지구환경 문제는 1987년 오존층 보호문제와 관련하여 채택된
몬트리올 의정서, 1997년. 12월 지구온난화방지를 위한 교토협의에 의거
2세대 냉매도 2004년부터 그 사용량을 규제하기로 하게 됨에 따라 선진
각국들은 3세대 냉매의 연구·개발에 많은 투자를 하고 있는 현실로
미루어 우리나라도 3세대 냉매에 관한 기술우위을 위한 연구·개발의
투자와 저변 확대가 요구된다.

<첨부> 1. 연도별 출원현황
2. 국가별 출원현황
3. 내국인 출원인별 출원현황
4. 출원 년도별 국내.외 출원동향

* 문의 : 심사3국 정밀화학심사담당관실
최성근 사무관. 전화 042)481-5575