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에어컨 기술은 구식입니다. 이것은 더 뜨거운 미래를 위한 AC 옵션입니다.

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이번 주에 캘리포니아 주민들은 지구 온난화의 가장 성가신 역설 중 하나를 상기시켰습니다. 화요일 밤 일부 지역의 기온이 화씨 110도를 훨씬 넘으면서 수십만 명의 주 주민들이 수백만 개의 에어컨 장치의 무게에 힘입어 전력망이 곧 붕괴될 것임을 알리는 경고음을 울리는 문자 알림을 받았습니다. 지금 절전, 문자 경고 또는 정전에 직면하십시오.

소비자는 보존되었고, 주의 전력망은 기록적인 무더위를 비교적 피해 없이 잘 버텼습니다. 그러나 전 세계적으로 기온이 상승함에 따라 더 많은 사람들이 에어컨을 설치해야 할 것입니다. 하지만 현재 판매되고 있는 AC 장치는 실제로 지구 온난화를 악화시킬 수 있습니다. 더운 날에는 그리드에서 엄청난 양의 전기를 빨아들이며 가속 화학 냉매는 지구 온난화를 유발할 수 있습니다.

그렇기 때문에 연구자와 스타트업은 새로운 최첨단 AC 장치를 만들기를 희망합니다. 에너지 싱크 탱크인 RMI가 공동 설립한 기후 기술 가속기인 Third Derivative의 관리자인 Ankit Kalanki는 AC 기술은 “지난 100년 동안 점진적인 개선”만 보였습니다. “혁신에 단계적 변화는 없었습니다.”

좋은 소식은 기업들이 더 효율적인 AC를 개발하기 위해 서두르고 있다는 것입니다. 문제는 그들이 제 시간에 준비될 것인지 여부입니다.

현재 AC는 그것을 자르지 않을 것입니다

향후 수십 년 동안 에어컨에 대한 전 세계 수요는 급증할 것으로 예상됩니다. 국제 에너지 기구(International Energy Agency)에 따르면 전 세계 건물의 AC 장치 수는 현재 약 20억 개에서 2050년까지 56억 개에 이를 것입니다.

그러나 에어컨이 효율성을 개선하지 않는 한 모든 AC는 전력망에 부담을 줄 것입니다. 에어컨과 선풍기는 이미 전 세계 전력 소비의 약 10%를 차지합니다. 매우 더운 날에는 장치가 실내에서 실외로 열을 이동시키기 위해 더 열심히 일해야 하므로 AC 효율이 떨어집니다. 폭염 동안 수백만 명의 사람들이 집에 와서 동시에 오후 4시에서 9시 사이에 AC를 켭니다. 그럴 때 에어컨은 전력 수요의 무려 60~70%를 차지할 수 있으며, 캘리포니아처럼 격자를 흔듭니다.

한편, 현대 에어컨의 핵심 구성요소인 냉매로 알려진 화학 물질은 수십 년 동안 대기의 골칫거리였습니다. AC는 끓는점이 낮은 화학 물질인 액체 냉매를 뜨거운 실내 공기에 노출시켜 작동합니다. 그 열로 인해 냉매가 기체로 증발하여 공기가 냉각됩니다. 그런 다음 압축기는 냉매를 액체로 되돌리고 이 과정을 반복합니다.

문제는 에어컨을 사용하는 동안과 더 일반적으로 AC를 폐기할 때 냉매가 에어컨에서 누출될 수 있다는 것입니다. 초기 AC는 주로 CFC(클로로플루오르카본)로 만들어졌으며, 이는 최초의 진정한 지구 기후 불안 중 하나인 오존층 구멍의 원인이 되었습니다. CFC는 오존 구멍 파괴에 대응하기 위한 국제 조약인 1987년 몬트리올 의정서에 의해 단계적으로 폐지되었으며 결국 수소불화탄소(HFC)로 대체되었습니다.

그러나 HFC에는 자체 문제가 있습니다. 즉, 단기적으로는 이산화탄소보다 수천 배 더 강력한 온실 가스입니다. 몬트리올 의정서의 수정안에는 HFCs가 2040년대 중반까지 단계적으로 폐지될 예정입니다. 그러나 그 동안 그들은 여전히 ​​지구 온난화에 기여하고 있습니다.

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기존 AC 기술을 보다 효율적으로 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일부 최신 AC 장치는 R-32로 알려진 것과 같은 다른 냉매를 사용합니다. 이 냉매는 다른 하이드로플루오로카본보다 지구 온난화 가능성이 적고 압축하는 데 에너지가 덜 필요하여 전기를 절약합니다. 다른 장치는 “가변 속도 압축기”로 알려진 기술을 사용하여 장치를 다른 설정에서 실행할 수 있습니다. 압축기는 화씨 100도이고 무더운 경우 속도가 빨라지고 85도에 불과하면 속도가 느려질 수 있습니다. 전기 및 유틸리티 요금을 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다.

그리고 더 발전된 모델이 바로 눈앞에 있습니다. Kalanki는 RMI에서 Global Cooling Prize로 알려진 이니셔티브의 리더 중 한 명이었습니다. 다섯 번 기존 모델보다 기후에 더 좋습니다. Gree Electric Appliances와 Daikin Industries의 두 회사가 나란히 수상했습니다. 둘 다 전통적인 증기 압축 기술을 사용했지만 개선된 냉매와 실외 온도에 반응하여 설정을 변경할 수 있는 영리한 설계를 사용했습니다.

유럽은 러시아 가스를 끊고 싶어합니다. 기후 친화적인 AC는 그렇게 하는 방법을 제공합니다.

다른 회사, 신생 기업 및 연구원은 증기 압축을 완전히 버릴 수 있는지 조사하고 있습니다. 블루 프론티어(Blue Frontier)라는 스타트업은 공기에서 수분을 빨아들이고 탱크에 저장하여 온도를 제어하는 ​​액체를 사용합니다. 회사에 따르면 이 접근 방식은 일년 내내 AC를 가동하는 데 필요한 전력의 최대 60%를 절약할 수 있습니다. 그리고 Harvard University의 연구원 그룹은 coldSNAP이라고 부르는 에어컨 프로토타입을 개발했습니다. 프로토타입은 냉매를 사용하지 않지만 세라믹 프레임에 특수 코팅을 사용하여 공기에 습기를 추가하지 않고 실내 공간을 냉각하기 위해 물을 증발시킵니다. 이 프로젝트의 연구원 중 한 명인 Jonathan Grinham은 “증기 압축 시스템과 냉매를 방출하고 압축하려는 에너지가 없기 때문에 이러한 시스템의 에너지 소비는 훨씬 훨씬 낮습니다.”라고 말했습니다.

구매할 때 찾아야 할 것

이러한 새로운 디자인 중 일부는 시장에 출시되기까지 몇 년이 걸릴 수 있으며 출시되더라도 기존 AC보다 여전히 비쌀 수 있습니다. 그러나 그 동안 Kalanki는 더 효율적인 AC 장치를 구입할 수 있는 옵션이 여전히 많이 있다고 말합니다.” “오늘날 시장에 나와 있는 가장 일반적인 AC보다 2~3배 더 효율적인 기술이 있습니다.”라고 Kalanki가 말했습니다. “문제는 채택률이 매우 낮다는 것입니다.” 그는 대부분의 소비자가 에어컨 장치의 스티커 가격만 보고 더 비싼 장치를 미리 구매하면 장기적으로 비용을 절약할 수 있다는 사실을 무시한다고 주장합니다.

그는 구매자가 AC 장치를 고려할 때 사용되는 냉매의 유형, 효율 등급, 장치에 가변 속도 압축기가 있는지 여부의 세 가지를 고려할 것을 권장합니다. 이러한 지표를 통해 소비자는 해당 장치가 수천 달러의 전기 요금을 청구할 가능성이 있는지, 기후 변화 문제에 과도하게 추가되는지 여부를 알 수 있습니다.

그는 궁극적으로 정부가 에어컨 성능 기준을 더 엄격하게 설정해야 한다고 덧붙였다. 모두 고급형뿐만 아니라 시장에 나와 있는 AC는 지구에 효율적이고 안전합니다. 그는 “에어컨 바닥 설치에 관한 규정이 있다”고 말했다. “그런데 바닥이 너무 낮아요.”

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