에어컨을 사용할 때 시원하지 않으면 냉매제를 넣는데 그 성분이 무엇인가요?

Question

우리가 에어컨을 사용할 때 시원하지 않으면 냉매제를 넣는데 그 성분이 무엇이며 어떤 작용을 하여 시원하게 해주는지 궁금합니다.~

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

에어컨이 시원해지지 않을 때 보충하는 냉매제는 단순히 차가운 공기를 만들어내는 물질이 아니라, 열을 옮기는 매개체입니다. 냉매는 특별한 화학적 성질을 가지고 있어서 낮은 온도에서도 쉽게 액체와 기체 상태를 오가며, 이 과정에서 열을 흡수하거나 방출합니다.

실내기에서는 액체 상태의 냉매가 증발하면서 주변의 열을 빼앗아 갑니다. 이때 공기 중의 열이 냉매로 전달되면서 실내 공기는 차가워집니다. 이후 기체가 된 냉매는 압축기를 거쳐 고온·고압 상태로 변하고, 실외기로 이동합니다. 실외기에서는 이 냉매가 다시 응축되면서 열을 방출하고 액체로 돌아갑니다. 이렇게 실내의 열은 냉매를 통해 실외로 옮겨지고, 우리는 시원한 공기를 느낄 수 있게 되는 것입니다.

냉매의 성분으로 과거에는 오존층을 파괴하는 CFC 계열(프레온-12 등)이 쓰였지만, 환경 문제로 사용이 중단되었습니다. 현재는 HFC 계열(R-134a, R-410A 등)이나 더 친환경적인 R-32 같은 물질이 주로 사용됩니다. 이들은 환경 영향을 줄이면서도 열을 잘 흡수하고 방출하는 성질을 유지합니다.

Answer 2

안녕하세요.

에어컨의 시원함을 만들어내는 핵심은 바람이 아니라 냉매라는 물질에 있습니다. 냉매는 대부분 불소가 포함된 저분자 화합물로, 상온 근처에서 쉽게 기체와 액체로 상태 변화를 할 수 있도록 설계된 물질입니다. 과거에는 프레온 가스가 널리 사용되었으나, 오존층 파괴 문제가 밝혀지면서 현재는 사용이 금지되었습니다. 이후 HCFC 계열이 사용되었지만 이 역시 환경 문제로 단계적 퇴출 중이고 요즘 가정용 에어컨에서 가장 흔히 쓰이는 냉매는 HFC 계열인 R-410A, R-32 등이며, 최근에는 온실가스 영향을 줄이기 위해 GWP가 낮은 냉매로 점차 전환되고 있습니다.

이 냉매들의 공통점은 낮은 끓는점, 압력 변화에 따라 쉽게 기화 및 액화, 기화 시 많은 열을 흡수, 화학적으로 비교적 안정

하다는 특징이 있겠습니다. 에어컨은 냉매를 압축 → 응축 → 팽창 → 증발시키는 순환 과정을 통해 실내의 열을 밖으로 빼내는 장치인데요 우선 냉매는 압축기에서 강하게 압축되어 고온, 고압의 기체 상태가 됩니다. 이 기체는 실외기로 이동하면서 외부 공기와 열을 교환해 열을 방출하고 액체로 응축됩니다. 이때 중요한 점은, 실내의 열이 이미 냉매를 통해 실외로 이동하고 있다는 것입니다. 다음으로 액체 상태의 냉매는 팽창밸브를 통과하면서 압력이 급격히 떨어지는데요 압력이 낮아지면 냉매의 끓는점도 급격히 낮아지고, 이 상태로 실내기의 증발기에 들어가게 됩니다. 이때 핵심적인 냉각이 일어나는데요 냉매는 기체로 변하면서 주변의 열을 흡수해야 하는데, 이때 흡수되는 열이 바로 실내 공기의 열입니다. 이 과정을 잠열 흡수라고 하며, 우리가 느끼는 시원함은 바로 이 열이 공기에서 제거되었기 때문에 생기는 것입니다. 감사합니다.