한종희 삼성전자 CEO가 ‘열전소자(펠티어)’를 활용한 냉장고를 언급한 가운데 다양한 냉각 방식을 알아봤다. 

펠티어는 냉장 장치의 한 방법이다. 오늘날 가정에서는 ‘압축식’ 냉장고가 대세로 자리잡았지만, 그 외에도 다양한 냉장 방식이 개발돼 왔고 일부 쓰이고 있다. 

그 중 ‘가스 냉장고’는 조용히 역사의 뒷편으로 사라지기도 했다. 

‘흡수식’이라고도 불리는 가스 냉장고는 구조도 단순하고 소음도 거의 없었다.  가스를 점화하는 것 외에는 모터 등 소리가 날 부품이 없기 때문이다. 

흡수식 냉장고에서는 먼저 암모니아를 가스 열로 달군다. 뜨거워져 공기가 된 암모니아가 컨덴서(압축기)로 이동하고, 압축기에서 차가워진 암모니아가 증발기를 거치면서 수소 가스와 만나 열을 흡수하는 방식이다. 

프로판 가스 판매자는 가스 냉장고를 설명하며 “차가운 공기가 냉장고 안으로 불어넣어지는 구조가 아니다. 문자 그대로 열이 ‘흡수’되는 것“이라고 말했다. 

조용하고 효율적이었지만 사라진 이유로는 ‘대기업의 횡포’라는 설이 있다. 미국에서 제너럴 일렉트릭을 비롯한 대형 기업들이 전기 발전소를 지으면서 전기 수요를 만들기 위해 1940년대에 전기 냉장고 시장을 넓혔다는 것. 

오늘날에도 가스 냉장고는 캠핑카 등 전기 공급이 원활하지 않은 상황에서 조금씩 쓰이고 있다.

한 CEO가 말한 펠티어도 요즘 대세인 압축식 냉장고의 또 다른 대안이다. 

열전(thermoelectric)이라고 불리는 이 방식에서는 특정 물질에 전압을 줬을 때 열이 한 쪽에서 다른 쪽으로 이동하고, 이 때 발생하는 온도 차이를 활용한다. 

마냥 새로운 기술은 아니다. LG전자도 약 7년 전인 2014년 펠티어 소자를 활용한 미니 와인셀러를 출시한 적 있고, 1993년에도 청호빌텍이 펠티어 김치 냉장고를 출시했다는 기록이 있다. 

이 때에도 냉동고가 달린 정식 냉장고가 아니었다는 것에서 알 수 있듯이 펠티어를 사용한 냉장 방식에는 몇 가지 어려움이 있다. 

한 쪽이 뜨거워지고 다른 쪽이 차가워지는 식이다 보니, 뜨거워지는 쪽의 열을 어떻게 처리할 것인가가 문제가 된다. 

업계 관계자는 “방열 기술을 잘 만들지 않으면 배보다 배꼽이 커지는 꼴이 된다. 냉각 용량보다 더 큰 크기로 방열판을 만드는 일이 생길 수도 있다”라고 말했다. 

전기 효율도 이슈다. 시중에도 과학 실험 등의 용도로 판매되는 펠티어 모듈 정도로는 냉각 능력에 비해 전력 소모량이 지나치게 커 효용이 떨어지는 것으로 알려져 있다. 

영하로 온도를 내리기 힘든 것도 문제다. 

전문가는 “펠티어 모듈은 큰 온도 변화를 감당하기

힘들다. 지나치게 강한 차이로 인해 모듈이 깨지기 일수“라고 말했다. 

한편, 한 CEO는 지난 CES 2024의 기자 간담회에서 올해 기존 냉장고에 펠티어를 더해 냉매와 소비전력을 크게 줄인 하이브리드 냉장고를 출시할 것이라고 밝힌 바 있다. 

펠티어의 한계를 뛰어 넘은 기술이 나올지 관심이 쏠린다.