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냉매

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목차

1. 개요

냉매는 냉각할 물질에서 열을 흡수하거나 추출하는 데 사용되는 물질로, 초기에는 독성 및 가연성 가스가 사용되었으나, 오존층 파괴 문제로 인해 프레온(CFC)과 HCFC가 단계적으로 폐지되었다. HFC 냉매가 대체재로 등장했지만, 높은 지구 온난화 지수(GWP)로 인해 규제를 받게 되었고, 현재는 GWP가 낮은 탄화수소, HFO, 이산화탄소 등의 천연 냉매가 개발 및 사용되고 있다. 냉매는 다양한 종류와 특성을 가지며, 냉매 관련 규제와 정책, 재활용 및 폐기 과정이 중요하며, 특히 지구 온난화 지수가 낮은 냉매의 사용이 증가하는 추세이다.

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냉매
개요
유형순수 물질 또는 혼합물
용도냉각 사이클에서 열을 운반하는 데 사용
상 변화증발 및 응축을 통해 열 흡수 및 방출
특징
주요 특징적절한 열역학적 특성
화학적 안정성
환경 친화성
안전성
작동 조건증발 온도: -50 ~ 100
응축 압력: 700-1000
역사
초기 냉매암모니아
이산화황
이산화탄소
염화 메틸
개발 배경1930년대: 프레온 가스 개발
1980년대: 오존층 파괴 문제 대두
규제몬트리올 의정서: 오존층 파괴 물질 규제
키갈리 수정안: HFCs 규제
종류
CFCs예시: R-12
오존층 파괴 지수 높음
생산 및 사용 중단
HCFCs예시: R-22
오존층 파괴 지수 낮음
단계적 감축
HFCs예시: R-134a
지구 온난화 지수 높음
사용 규제 강화
자연 냉매종류: 암모니아, 이산화탄소, 탄화수소 (프로판, 이소부탄)
환경 친화적
안전 문제 고려 필요
HFOs예시: R-1234yf
지구 온난화 지수 매우 낮음
차세대 냉매로 주목
안전성
ASHRAE 분류A1: 무독성, 비가연성
A2L: 무독성, 약가연성
A2: 무독성, 가연성
A3: 무독성, 강가연성
B1: 독성, 비가연성
B2L: 독성, 약가연성
B2: 독성, 가연성
B3: 독성, 강가연성
고려 사항가연성 냉매: 누출 감지 및 환기 시스템 필요
독성 냉매: 누출 시 인체에 유해
환경 영향
ODP오존층 파괴에 미치는 영향
GWP지구 온난화에 미치는 영향
규제 동향몬트리올 의정서 및 키갈리 수정안에 따른 규제 강화
친환경 냉매 사용 장려
기타
관련 법규화학물질관리법
고압가스 안전관리법

2. 역사

초기 에어컨과 냉장고는 암모니아, 이산화황, 염화메틸 또는 프로판과 같이 누출 시 치명적인 사고를 유발할 수 있는 독성 또는 가연성 가스를 사용했다.[4]

1928년 토머스 미들리 주니어는 최초의 불연성, 무독성 염화불화탄소 가스인 ''프레온''(R-12)을 개발했다. 이 이름은 듀폰(현재 케무어스)이 소유한 염화불화탄소(CFC), 수소염화불화탄소(HCFC) 또는 수소불화탄소(HFC) 냉매에 대한 상표명이다. 더 나은 합성 방법이 발견된 후 R-11,[5] R-12,[6] R-123,[5] R-502[18] 와 같은 CFC가 시장을 장악했다.

1992년 그린피스는 대체 오존 및 기후 안전 냉매를 연구하기 위해 전 동독 냉장고 회사에 자금을 지원했다. 이 회사는 프로판과 이소부탄의 탄화수소 혼합물 또는 순수 이소부탄[31]을 "Greenfreeze"라고 불렀지만, 그린피스와의 계약 조건으로 기술 특허를 받을 수 없었고, 이는 다른 회사들의 광범위한 채택으로 이어졌다.[32][33][34] 그러나 기업 임원들의 정책 및 정치적 영향력은 냉매의 가연성 및 폭발성을 이유로 변화에 저항했다.[35][36] 듀폰을 비롯한 다른 회사들은 미국 환경보호청(EPA)과 함께 미국에서 이를 차단했다.[38][39]

1996년 천연 냉매를 위한 유럽 비영리 단체인 유람몬(Eurammon)이 설립되어 유럽 기업, 기관 및 산업 전문가들로 구성되었다.[42][43][44]

2. 1. 프레온(CFC) 및 HCFC 냉매의 단계적 폐지

1970년대 중반, 과학자들은 프레온(CFCs)이 오존층과 극지방의 오존층 파괴에 심각한 피해를 주고 있다는 사실을 발견했다.[7][8] 1987년, 이러한 문제에 대응하기 위해 프레온(CFCs)과 HCFC의 단계적 감축을 목표로 하는 몬트리올 의정서가 체결되었다.[9]

R-22[10][11][12]와 R-123[5] 같은 HCFC는 프레온(CFCs)보다 오존층 파괴 지수(ODP)가 훨씬 낮아 1980년대부터 미국 가정의 에어컨과 냉각기[13]에 사용되었으나, ODP가 0이 아니었기 때문에 결국 단계적으로 폐지되었다.

1994년 11월 14일부터 미국 환경보호국은 청정대기법 608조와 609조에 따라 냉매의 판매, 소지 및 사용을 면허를 받은 기술자에게만 제한했다.[40] 1995년에는 독일에서 프레온(CFCs) 냉장고가 불법화되었다.[41]

1997년, 프레온(CFCs)은 기후변화에 관한 유엔 기본협약의 교토 의정서에 포함되었다.

2000년, 영국에서는 오존 규정[45]이 시행되어 R22와 같은 오존층 파괴 HCFC 냉매를 새로운 시스템에서 사용하는 것을 금지했다.

프레온은 오존층 파괴의 원인이 된다는 이유로 몬트리올 의정서에 따라 규제가 확대되었고, 이에 따라 대체 프레온이 급속히 확산되었다.

2. 2. HFC 냉매의 등장과 규제

1970년대 중반, 과학자들은 프레온(CFCs)이 오존층을 파괴한다는 사실을 발견했다.[7][8] 1987년 몬트리올 의정서가 체결되어 프레온(CFCs)과 HCFC의 단계적 감축을 목표로 했으나,[9] 이 의정서는 HFC가 기후 변화에 미치는 영향은 다루지 않았다. R-22[10][11][12]와 R-123[5]같은 HCFC는 프레온(CFCs)보다 오존층 파괴 지수(ODP)가 낮아 1980년대부터 에어컨과 냉각기[13]에 사용되었지만, ODP가 0이 아니었기에 결국 단계적으로 폐지되었다.

수소불화탄소(HFCs)는 1990년대와 2000년대에 프레온(CFCs)과 HCFC의 대체제로 홍보되었다. HFC는 오존층을 파괴하지는 않았지만, 지구온난화지수(GWPs)가 이산화탄소(CO2)보다 수천 배 더 컸다. 주요 HFC 냉매로는 R-134a[14][15], R-407A[16], R-407C[17], R-404A[18], R-410A[19] (R-125/R-32의 50/50 혼합물) 및 R-507[20][21] 등이 있다.

이 때문에 2010년대부터 탄화수소 및 HFO(수소불화올레핀) 냉매가 새로운 장비에 채택되기 시작했다. R-32,[22] R-290,[23] R-600a,[23] R-454B[24], R-1234yf[25][26], R-514A,[27] R-744 (CO),[28] R-1234ze(E)[29] 및 R-1233zd(E)[30] 등이 대표적이며, 이들은 ODP가 0이고 GWP가 더 낮다. 탄화수소와 CO는 자연에서 발견될 수 있기 때문에 때때로 천연 냉매라고 불린다.

1997년 프레온(CFCs)과 HFC는 교토 의정서에 포함되었다. 2019년 CFC, HCFC 및 HFC는 모든 장기간 인위적 온실 가스의 직접적인 복사 강제력의 약 10%를 차지하는 것으로 추산되었다.[54] 같은 해 유엔환경계획은 새로운 자발적 지침을 발표했지만,[55] 많은 국가가 아직 키갈리 개정안을 비준하지 않았다.

2020년 초부터 HFC(R-404A, R-134a 및 R-410A 포함)는 점차 대체되고 있다. 주택용 에어컨 시스템과 히트펌프는 점점 R-32를 사용하고 있으며, 일부는 R-290(프로판), R-600a(이소부탄) 또는 R-1234yf와 같이 기후에 거의 영향을 미치지 않는 냉매를 사용한다.

2. 3. 차세대 냉매 개발 동향

2000년대 이후, 천연 냉매와 HFO 냉매를 중심으로 차세대 냉매 개발이 활발하게 진행되고 있다.
천연 냉매는 오존층 파괴 및 지구 온난화 문제가 적어 기존 합성 냉매의 대안으로 주목받고 있다. 2004년, 그린피스는 코카콜라, 유니레버 등 다국적 기업과 협력하여 '냉매 자연적으로!(Refrigerants Naturally!)'라는 기업 연합을 결성했다.[41][46] 이들은 천연 냉매 사용을 촉진하기 위해 노력하고 있으며, 냉장 및 공조 분야의 약 75%가 천연 냉매로 전환될 가능성이 있는 것으로 추산된다.[48]

  • 탄화수소 (HC): 2006년 EU는 탄화수소와 같은 천연 냉매 사용을 장려하는 규정을 채택했다.[49] R-290 (프로판), R-600a (이소부탄) 등이 대표적이며, 가정용 에어컨 및 히트펌프에 사용되기 시작했다.
  • 이산화탄소(CO2): R-744라고도 불리며, 상업용 냉장에 사용될 수 있다.
  • 암모니아:


하지만, 일부 냉매는 흡입제 남용과 같은 향정신성 약물로 사용될 수 있다는 보고가 있다.[49]
HFO 냉매는 낮은 지구 온난화 지수(GWP)를 가지면서도 불연성 또는 가연성이 낮은 특징을 가진다. 2011년, 유럽연합은 자동차 에어컨에 사용되는 GWP가 150을 초과하는 냉매를 단계적으로 폐지하기 시작했다. 이에 따라 GWP가 높은 R-134a[50] 등이 규제 대상이 되었다. 같은 해, 미국 환경보호청(EPA)도 오존 및 기후 안전 냉매 사용을 장려하는 결정을 내렸다.[32][51][52] R-1234yf는 낮은 가연성을 가지며 자동차용 냉매로 사용된다.

2018년, 비영리 단체 "드로다운"의 연구에 따르면, 적절한 냉매 관리 및 폐기는 기후 변화 대응에 매우 중요한 요소이며, 그 영향은 미국의 이산화탄소 배출량 17년 이상을 없애는 것과 맞먹는다고 한다.[53]

2019년, 유엔환경계획은 새로운 자발적 지침을 발표했지만,[55] 많은 국가가 아직 키갈리 개정안을 비준하지 않았다.

2020년 초부터, R-404A, R-134a, R-410A와 같은 HFC 냉매는 점차 대체되고 있다. 주택용 에어컨 및 히트펌프는 R-32를 사용하는 추세이지만, R-32는 여전히 600을 초과하는 GWP를 가진다.

프레온은 오존층 파괴의 원인이 된다는 이유로 몬트리올 의정서에 따라 규제가 확대되어 대체 프레온이 급속히 확산되었다.

냉매에 요구되는 대표적인 성질은 다음과 같다.

  • 냉동 사이클의 온도에서 안정적일 것
  • 냉동 사이클의 효율이 좋을 것
  • (증기압축 냉동 사이클의 경우) 냉동기유와 친화성이 좋을 것
  • 인체에 유해하지 않을 것
  • 폭발성이 없을 것
  • 지구온난화 지수가 작을 것
  • 오존파괴계수가 작을 것
  • 비용이 경제성에 맞는 범위일 것

3. 냉매의 종류 및 특성

냉매는 냉각할 물질에서 열을 흡수하는 방식에 따라 세 가지 종류로 나눌 수 있다.[85]


  • 1종: 냉매의 잠열을 사용하여 상변화(일반적으로 끓는점)를 통해 냉각한다.
  • 2종: 온도 변화 또는 '현열'에 의해 냉각되며, 열량은 비열 × 온도 변화이다. 공기, 염화칼슘 브라인, 염화나트륨 브라인, 알코올 및 기타 비결빙 용액이 이에 해당한다.
  • 3종: 액화 가능한 작용제 또는 냉매의 흡수된 증기를 포함하는 용액으로 구성된다.


R- 번호 체계는 듀폰(DuPont)에 의해 개발되었으며, 단일 할로겐화 탄화수소로 만들어진 냉매의 분자 구조를 체계적으로 식별한다.

'''R-X1X2X3X4'''

  • '''X1''' = 불포화 탄소-탄소 결합의 수 (0이면 생략)
  • '''X2''' = 탄소 원자 수 - 1 (0이면 생략)
  • '''X3''' = 수소 원자 수 + 1
  • '''X4''' = 불소 원자 수

  • '''R-xx''' 메탄 계열
  • '''R-1xx''' 에탄 계열
  • '''R-2xx''' 프로판 계열
  • '''R-4xx''' 공비 혼합제
  • '''R-5xx''' 공비 혼합제
  • '''R-6xx''' 포화 탄화수소(프로판(R-290) 제외)
  • '''R-7xx''' 몰 질량 < 100인 무기 화합물
  • '''R-7xxx''' 몰 질량 ≥ 100인 무기 화합물
  • '''숫자만''' 가장 대칭적인 이성질체
  • '''소문자 접미사 (a, b, c 등)''' 점점 비대칭적인 이성질체를 나타냄


예를 들어, R-134a는 탄소 원자 2개, 수소 원자 2개, 불소 원자 4개를 가지며, "a" 접미사는 이성질체가 한 원자만큼 불균형임을 나타낸다.

R- 번호는 일반적인 냉매에 R- 접두사와 함께 사용되며, "'''프레온(Freon)''' 12"와 같은 상품명에도 사용된다. 최근에는 수소불화탄소의 경우 HFC-, 염화불화탄소의 경우 CFC-, 수소염화불화탄소의 경우 HCFC-와 같은 약어를 사용하기도 한다.

ASHRAE 표준 34는 독성과 가연성을 기준으로 냉매에 안전 등급을 부여한다. 독성이 가장 낮으면 'A', 가연성이 가장 낮으면 1을 나타낸다.[86]

초기 에어컨과 냉장고는 암모니아, 이산화황 등 독성 또는 가연성 가스를 사용했다.[4] 1928년 토머스 미들리 주니어는 최초의 불연성, 무독성 염화불화탄소 가스인 ''프레온''(R-12)을 개발했다.

이상적인 냉매는 비부식성, 비독성, 불연성이어야 하며, 오존층 파괴 및 지구 온난화 영향이 없어야 한다.[56]

3. 1. 주요 냉매

코드화학식이름GWP (20년) [59]GWP (100년) [59]현황설명
R-32 (HFC-32)CH2F2디플루오로메탄2430677널리 사용됨R-134a 및 R-410A의 친환경 대체제로 홍보되었지만 여전히 높은 기후 영향을 미친다. 응축 및 증발 모두에서 우수한 열전달 및 압력 강하 성능을 가진다.[66] 약 5년의 대기 수명을 가진다.[67] 현재 주택용 및 상업용 에어컨과 열펌프에 사용된다.
R-134a (HFC-134a)CH2FCF31,1,1,2-테트라플루오로에탄37901550널리 사용됨높은 지구온난화지수에도 불구하고 2020년 유럽과 미국에서 수열식 열펌프에 가장 많이 사용된다.[58] 2012년부터 단계적 폐지가 시작되기 전까지 자동차 에어컨에 일반적으로 사용되었다.
R-410AR-32 50% / R-125 (펜타플루오로에탄) 50%2430 (R-32)과 6350 (R-125) 사이> 677널리 사용됨2018년까지 분할형 열펌프/에어컨에서 가장 많이 사용되었다. 미국에서는 거의 100%의 점유율을 차지한다.[58] 미국에서는 2022년부터 단계적으로 폐지되었다.[68][69]



코드화학식이름GWP (20년) [59]GWP (100년) [59]현황설명
R-290C3H8프로판3.3[60]사용 증가저렴한 비용, 널리 사용 가능하며 효율적이다. 또한 오존층 파괴 지수가 0이다. 가연성에도 불구하고 가정용 냉장고와 히트펌프에서 점점 더 많이 사용되고 있다. 2010년 전 세계적으로 제조된 모든 가정용 냉장고와 냉동고의 약 1/3이 이소부탄 또는 이소부탄/프로판 혼합물을 사용했으며, 이는 2020년까지 75%로 증가할 것으로 예상되었다.[61]
R-600aHC(CH3)3이소부탄3.3널리 사용됨R-290 참조.
R-717NH3암모니아00[62]널리 사용됨프레온의 대중화 이전에 널리 사용되었으며, 다시 고려되고 있지만 독성이라는 단점이 있으며, 내식성 부품이 필요하여 가정 및 소규모 사용이 제한된다. 무수 암모니아는 높은 에너지 변환 효율과 저렴한 비용으로 산업용 냉동 응용 분야와 빙상 경기장에서 널리 사용된다.
R-1234yf HFO-1234yfC3H2F42,3,3,3-테트라플루오로프로펜<1R-290보다 성능은 떨어지지만 가연성도 낮다.[57] GM은 2013년까지 모든 브랜드에서 "수소-플루오로 올레핀"인 HFO-1234yf를 사용하기 시작할 것이라고 발표했다.[63]
R-744CO2이산화탄소11사용 중프레온 발견 이전에 냉매로 사용되었으며(프로판도 마찬가지였다)[4] 오존층을 파괴하지 않고, 무독성이며, 불연성이기 때문에 현재 부활하고 있다. 자동차, 슈퍼마켓 및 히트펌프에서 현재의 HFC를 대체할 선택적 작동 유체가 될 수 있다. 코카콜라는 CO2 기반 음료 냉각기를 현장에 배치했으며, 미국 육군은 CO2 냉각을 고려하고 있다.[64][65] 최대 130bar의 압력으로 작동해야 하기 때문에 CO2 시스템에는 매우 내구성이 강한 부품이 필요하지만, 이러한 부품은 이미 많은 분야에서 대량 생산을 위해 개발되었다.


3. 2. 사용 금지/단계적 폐지 냉매



1970년대 중반, 과학자들은 프레온(CFCs)이 지구를 자외선으로부터 보호하는 오존층과 극지방의 오존층 파괴에 심각한 피해를 주고 있다는 사실을 발견했다.[7][8] 이는 1987년 몬트리올 의정서 체결로 이어져 프레온(CFCs)과 수소염화불화탄소(HCFC)의 단계적 감축을 목표로 하게 되었다.[9]

R-22[10][11][12] 와 R-123[5]과 같은 HCFC는 프레온(CFCs)보다 오존층 파괴 지수(ODP)가 훨씬 낮아 1980년대부터 미국 가정의 에어컨과 냉각기[13]에 사용되었다. 그러나 ODP가 여전히 0이 아니었기에 결국 단계적으로 폐지되었다.

1994년 11월 14일부터 미국 환경보호국은 청정대기법 608조와 609조에 따라 냉매의 판매, 소지 및 사용을 면허를 받은 기술자에게만 제한했다.[40]

코드화학식이름지구온난화지수 (20년) [59]GWP (100년) [59]상태설명
R-11 CFC-11CCl3F트리클로로플루오로메탄69004660사용 금지1996년 선진국에서 몬트리올 의정서에 따라 생산 금지
R-12 CFC-12CCl2F2디클로로디플루오로메탄1080010200사용 금지프레온으로도 알려진 널리 사용되었던 클로로플루오로카본 할로메탄(CFC). 1996년 선진국에서 몬트리올 의정서에 따라 생산 금지, 2010년 개발도상국(5조국)에서도 금지.[70]
R-22 HCFC-22CHClF2클로로디플루오로메탄52801760단계적 폐지 중널리 사용되었던 수소염화불화탄소(HCFC)이자 GWP가 1810인 강력한 온실가스. 2008년 전 세계 R-22 생산량은 연간 약 800Gg (1998년 약 450Gg). R-438A (MO-99)는 R-22 대체제.[71]
R-123 HCFC-123CHCl2CF31,1,1-트리플루오로-2,2-디클로로에탄29279미국 단계적 폐지대용량 원심 냉각기 응용 분야에 사용. 2030년까지 미국의 모든 신규 HCFC 생산 및 수입이 제한된 예외를 제외하고 단계적으로 폐지될 예정.[72] R-123 냉매는 트리클로로플루오로메탄을 사용하는 일부 냉각기를 개조하는 데 사용. R-11의 생산은 1996년 선진국에서 몬트리올 의정서에 의해 금지.[73]



프레온은 오존층 파괴의 원인이 된다는 이유로 국제협정인 몬트리올 의정서에 따라 규제가 확대되었다.

4. 냉매 규제 및 정책

1970년대 중반, 과학자들은 프레온(CFCs)이 오존층과 극지방의 오존층 파괴에 심각한 피해를 주고 있다는 사실을 발견했다.[7][8] 1987년, 이러한 문제에 대응하기 위해 프레온(CFCs)과 HCFC의 단계적 감축을 목표로 하는 몬트리올 의정서가 체결되었다.[9] 그러나 이 의정서는 HFC가 기후 변화에 미치는 영향은 다루지 않았다.

1990년대와 2000년대에는 수소불화탄소(HFCs)가 프레온(CFCs)과 HCFC의 대체제로 홍보되었다. HFC는 오존층을 파괴하지는 않았지만, 이산화탄소(CO2)보다 수천 배 더 큰 지구온난화지수(GWPs)를 가지고 있으며 수십 년 동안 대기 중에 머무를 수 있다.

1997년, 프레온(CFCs)과 HFC는 기후변화에 관한 유엔 기본협약의 교토 의정서에 포함되었다. 2019년에는 CFC, HCFC 및 HFC가 모든 장기간 인위적 온실 가스의 직접적인 복사 강제력의 약 10%를 차지하는 것으로 추산되었다.[54] 같은 해 유엔환경계획은 새로운 자발적 지침을 발표했지만,[55] 많은 국가가 아직 키갈리 개정안을 비준하지 않았다.

2018년 비영리 단체 "드로다운"의 연구에 따르면, 적절한 냉매 관리 및 폐기는 기후 영향 해결책 목록에서 최상위에 있으며, 그 영향은 미국의 이산화탄소 배출량 17년 이상을 없애는 것과 맞먹는다고 한다.[53]

미국 청정대기법 제608조에 따라 이소부탄 및 프로판(R600a, R441A 및 R290), 암모니아 및 CO2를 제외하고는 냉매를 의도적으로 대기 중에 방출하는 것은 불법이다.[82][83]

냉매 재활용은 이전에 어떤 종류의 냉동 사이클에서 사용되었던 사용된 냉매 가스를 새로운 냉매 가스의 사양을 충족하도록 처리하는 행위이다. 미국에서는 1990년 청정대기법에 따라 사용된 냉매는 미국 환경보호청(EPA)의 허가를 받은 공인 재활용업체가 처리해야 하며, 해당 물질은 EPA 인증 기술자가 회수하여 재활용업체에 인도해야 한다.[84]

5. 냉매 재활용 및 폐기

냉매는 가정, 사무실, 공장 등 산업화된 세계 전역의 냉장고, 에어컨, 중앙 공조 시스템(HVAC), 냉동고, 제습기 등 다양한 기기에서 사용된다. 이러한 장치를 정비할 때 냉매 가스가 의도치 않게 또는 의도적으로 대기 중으로 방출될 위험이 있으며, 이러한 가스의 오용은 오존층 파괴를 일으키고 지구 온난화에 기여하는 것으로 알려져 있다.[81]

미국 청정대기법 제608조에 따라 이소부탄 및 프로판(R600a, R441A 및 R290), 암모니아 및 CO2를 제외하고는 냉매를 의도적으로 대기 중에 방출하는 것은 불법이다.[82][83]

냉매 재활용은 이전에 어떤 종류의 냉동 사이클에서 사용되었던 사용된 냉매 가스를 새로운 냉매 가스의 사양을 충족하도록 처리하는 행위이다. 미국에서는 1990년 청정대기법에 따라 사용된 냉매는 미국 환경보호청(EPA)의 허가를 받은 공인 재활용업체가 처리해야 하며, 해당 물질은 EPA 인증 기술자가 회수하여 재활용업체에 인도해야 한다.[84]

6. 미래 전망

2004년 그린피스는 코카콜라, 유니레버 등 다국적 기업들과 협력하여 '냉매 자연적으로!(Refrigerants Naturally!)'라는 기업 연합을 결성, 천연 냉매 사용을 장려했다.[41][46] 2008년에는 벤앤제리스와 제너럴 일렉트릭이 미국 내 천연 냉매 생산 및 사용을 위한 조치를 취했다.[47] 냉장 및 공조 분야의 약 75%가 천연 냉매로 전환될 가능성이 있는 것으로 추산된다.[48]

2006년 EU는 플루오르화 가스에 관한 규정을 채택하여 천연 냉매로의 전환을 장려했다.[49] 2010년에는 일부 냉매가 향정신성 약물로 사용되어 흡입제 남용이라는 문제가 발생하기도 했다.[49]

2011년부터 유럽연합은 자동차 에어컨에서 지구 온난화 지수(GWP)가 150을 초과하는 냉매를 단계적으로 폐지하기 시작했다. 예를 들어, GWP가 1526인 냉매 HFC-134a가 있다.[50] 같은 해 미국 환경보호청(EPA)은 오존 및 기후 안전 냉매를 지지하는 결정을 내렸다.[32][51][52]

2018년 비영리 단체 "드로다운"의 연구에 따르면 적절한 냉매 관리 및 폐기는 기후 변화 해결책 중 최상위에 있으며, 그 영향은 미국의 이산화탄소 배출량 17년 이상을 없애는 것과 맞먹는다.[53]

2019년 CFC, HCFC 및 HFC는 모든 장기간 인위적 온실 가스의 직접적인 복사 강제력의 약 10%를 차지하는 것으로 추산되었다.[54] 같은 해 유엔환경계획은 새로운 자발적 지침을 발표했지만,[55] 많은 국가가 아직 키갈리 개정안을 비준하지 않았다.

2020년 초부터 HFC(R-404A, R-134a 및 R-410A 포함)는 점차 대체되고 있다. 주택용 에어컨 시스템과 히트펌프는 점점 R-32를 사용하고 있으며, 이는 여전히 600을 초과하는 GWP를 가진다. 더 나아가 R-290(프로판), R-600a(이소부탄) 또는 R-1234yf(가연성이 낮음, 자동차용)과 같이 기후에 거의 영향을 미치지 않는 냉매를 사용하는 장치도 개발되고 있다. 상업용 냉장에서는 이산화탄소(R-744)도 사용할 수 있다.

이상적인 냉매는 끓는점이 목표 온도보다 약간 낮고, 증발열이 높으며, 액체와 기체 상태에서 적당한 밀도를 가져야 하며, 임계온도가 높아야 한다. 또한, 비부식성, 비독성, 불연성이어야 하며, 오존층 파괴 및 지구 온난화 영향이 없어야 한다.[56]

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