최종민 교수

밀폐형 수직 지중열교환기의 현장 열응답 시험과 지열원 히트펌프 성능평가 및 인증 기준을 정립하기 위한 연구를 수행했습니다. 수직밀폐형 지중열교환기의 설계 방법론을 확립하고, 칼로리미터를 활용한 지열원 히트펌프 성능 모사 기법과 이상검출·인증 알고리즘을 개발했습니다. 이를 통해 집단주거시설 지열시스템에 적용 가능한 설계 기준을 마련했으며, 수직밀폐형 지중열교환기 실증 연구와 지열원 히트펌프 유닛 인증 체계 구축에 활용했습니다. 밀폐형 수직 지중열교환기 6개에 대한 성능평가를 완료하고 지열 히트펌프의 에너지 경제성 분석 데이터를 확보했습니다. 지열 열펌프 시스템 최적화 튜닝방법 관련 기술을 경운범양에너지(주)에 이전(2009)하여 실제 산업 현장에 지열원 히트펌프 최적화 기술을 적용했습니다. 현재 성능평가 및 실증 플랜트 설계 단계인 TRL 4~7 수준의 기술로, 집단주거시설과 실증 플랜트 확산을 위한 후속 연구를 진행하고 있습니다.

탄소중립 대응을 위한 데이터센터(IDC)의 고효율 냉각 시스템과 수열원 프리쿨링 하이브리드 공조 기술을 연구했습니다. 수열원 프리쿨링형 공기조화시스템을 개발하고, 기존 하이브리드 공랭식 방식과 비교하여 수열원을 활용한 데이터센터 냉각 시스템의 성능을 검증했습니다. 이 기술은 데이터센터(IDC) 냉각시스템, 댐심층수 열원을 활용한 프리쿨링 공조, 대규모 수열에너지 실증플랜트에 적용되었습니다. 공랭식 대비 하절기 전력 절감률 67~87%, 연간 에너지 절감률 37%를 달성했으며, 소양강댐 수열 실증을 통해 PUE 1.07을 기록했습니다. 환경부가 발주한 수열원 프리쿨링 공조시스템 개발 사업(2020~2023, 약 9억원)을 수행했고, 대규모 중앙집중형 수열에너지 실증플랜트 기술개발 사업(2025~2029, 약 290억원)의 연구책임자로 참여하고 있습니다. 상용화 준비 단계인 TRL 7~8 수준으로, 데이터센터 냉각 분야의 수열에너지 실증 확산에 기여하고 있습니다.

가변속 압축기를 적용한 캐스케이드 히트펌프의 용량 제어와 정밀 항온항습 챔버 제어 기술을 연구했습니다. 캐스케이드 다목적 히트펌프의 가변속 압축기 용량제어 기술과 항온항습기 제어 방법, 모듈형 공조시스템의 냉매량 인식 및 충전량 최적 제어 기술을 개발했습니다. 이 기술은 항온항습챔버, 모듈형 동시냉난방 히트펌프, 캐스케이드 히트펌프 온수 제조 분야에 적용되었습니다. Renewable Energy 등 상위 저널에 관련 논문을 게재했고, 항온항습기 제어 관련 등록특허를 다수 보유하고 있습니다. 냉난방 및 급탕용 히트펌프시스템 및 그 제어방법 특허를 (주)삼영에 기술이전(2012, 기술료 1억원)했으며, 온수 공급용 히트펌프시스템 및 그 제어 방법 특허를 ㈜티지티에 기술이전(2013)하여 캐스케이드 히트펌프 온수 제조 기술의 산업 적용을 확대했습니다. TRL 6~7 수준으로 모듈형 공조시스템의 상용화를 위한 연구를 지속하고 있습니다.