장철익 동명대학교 냉동공조공학과 교수 "첨단산업의 미래, 냉동공조 기술과 인재에서 찾다"

월간 에너지관리
2026-09-07

- AI 시대 핵심 인프라 냉동공조, 교육과정 고도화로 미래 인재 양성할 것

- 첨단산업 경쟁력의 핵심, ‘통합 열관리 솔루션’ 구축 역량 확보해야


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                                                                                               장철익 교수



최근 AI 산업의 급격한 성장으로 고효율 냉동공조 기술이 첨단산업의 핵심 인프라로 부상하고 있다. 특히 데이터센터의 고집적화와 이에 따른 발열 증가로 열관리와 냉각기술의 중요성이 커지면서, 냉동공조 분야의 기술 경쟁력 확보는 물론 전문 인력 양성에 대한 관심도 높아지고 있다. 이러한 가운데 동명대학교 냉동공조공학과 장철익 교수를 만나 국내 냉동공조 산업의 발전 방향과 전문 인력 양성의 중요성 등에 대해 들어봤다. 

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“급변하는 산업 환경에 대응할 수 있는 기술 연구와 인재 양성을 통해 냉동공조 산업의 지속적인 발전에 기여해 나가겠습니다.”

장철익 교수는 “탄소중립과 에너지전환이 가속화되고 AI 데이터센터가 확대되면서 냉동공조 산업은 새로운 기술적 전환점을 맞고 있다”며 “에너지 효율과 안정적인 운영을 동시에 확보하기 위해 고효율 냉각·열관리 기술의 경쟁력 강화가 요구되는 가운데, 이를 현장에서 구현할 수 있는 전문 인력의 중요성도 커지고 있다”고 밝혔다. 


동명대학교 ICT융합대학 냉동공조공학과에서 냉동공조실무, 냉동공조설비관리, CAD 등을 강의하고 있는 장철익 교수는 건축기계설비 설계 및 감리 분야에서 25년간 축적한 실무 경험과 노하우를 바탕으로 학생들의 현장 대응력과 역량을 강화하기 위한 교육에 힘쓰고 있다. 특히 산업 현장에 즉시 투입될 수 있는 실무 역량을 갖추고, 에너지 효율 향상과 안정적인 설비 운영에 필요한 다양한 업무 수행이 가능한 전문 인재 양성에 초점을 맞추고 있다. 

다음은 장철익 교수와의 일문일답이다. 



Q&A

학과에서는 현장 맞춤형 인재 양성을 위해 어떤 교육을 진행하고있나. 

동명대학교 ICT융합대학 냉동공조공학과는 냉동, 공기조화, 열·액체 수송, 에너지 관련 분야의 이론과 실무를 아우르는 체계적인 교육을 바탕으로 첨단 기술 분야의 전문 인재를 양성하는 학과다. 주거 환경의 쾌적성뿐만 아니라 반도체, 바이오, 조선·해양, AI 데이터센터 등 국가 첨단산업의 핵심 인프라를 이끌어갈 맞춤형 엔지니어를 양성하고 있다.

최근 클린룸과 데이터센터 등 첨단산업에서 핵심적인 열처리와 습도 제어 기술의 중요성이 높아지면서, 냉동공조 분야의 전문 지식과 기술력을 갖춘 인력에 대한 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 학과에서는 이러한 산업 현장의 수요에 발맞춰 실무 역량과 전문성을 갖춘 인재 양성에 주력하고 있으며, 이는 실제로 높은 취업률로 이어지고 있다. 특히 기사 자격증 취득을 위한 특강과 취업 멘토링 등을 운영해 학생들의 자격증 취득과 취업을 적극 지원하고 있다.

학생들을 교육하며 가장 강조하고 있는 가치는 ‘기본기에 기반한 문제 해결력’과 ‘시스템적 안전·전문성’이다. 열역학·유체역학·열전달 등 기초 역학에 대한 이론적 기반이 탄탄하지 않으면 복합적인 열관리 시스템을 체계적으로 설계하고 최적화하는 데 한계가 있기 때문이다. 특히 시험·조정·평가(TAB) 및 공조시스템 분야의 실무교육에 주력하며, 오랜 기간 현장에서 축적한 경험과 전문 노하우를 교육과정에 적극 반영하고 있다.



졸업 후 진출 분야는?

졸업 후에는 냉난방·공조 기술을 기반으로 생활가전, 보일러, 자동차, 산업설비 등 다양한 분야로 진출할 수 있다. 삼성전자·LG전자·캐리어 등 생활가전 기업을 비롯해 귀뚜라미그룹·대성쎌틱에너시스·린나이 등 가정용 보일러 기업, 현대·기아차그룹·GM코리아 등 자동차 공조시스템 관련 기업에서 전문성을 발휘할 수 있다. 이외에도 신성엔지니어링·트레인코리아 등 산업용 냉난방 기업을 비롯해 식품·석유화학·제철·조선 분야의 관련 기업, 반도체·바이오 클린룸 전문기업, 신재생에너지 및 열교환기 전문기업 등으로 진출할 수 있다.

공기업과 공공기관에서도 활약할 수 있다. 한국수력원자력을 비롯한 발전회사와 한국지역난방공사, 한국가스공사, 한국공항공사, 한국마사회 등 주요 공기업 및 공공기관에서 냉난방 설비의 운영·관리, 에너지 관리 및 효율화 등 전문 분야에서 역량을 발휘할 수 있다.



현재 추진 중인 연구와 주요 학술·대외활동은 무엇인가?

고효율 열교환기 시스템 최적 설계, HVAC 시스템의 에너지 절감 최적화 제어 기술을 중심으로 연구를 수행하고 있다. 현재 전자장비의 캐비넷(서버, 제어 장치, 통신 기기 등을 안전하게 수납하고 먼지, 습기, 전자파 등 외부 환경으로부터 보호하는 금속 함체)에 장착하여 발열을 제어하는 모듈형 열관리장치 연구 개발을 진행 중이다. 

또한 대한설비공학회, 티에이비(TAB)협회 등 관련 학술단체와 기술 교류 활동을 진행하고 있으며, 지역 산업체와의 산학 공동연구를 통해 현장 맞춤형 열관리·에너지 효율화 기술 개발에 힘쓰고 있다. 



탄소중립과 에너지전환 정책이 냉동공조 기술 및 관련 시장에 미치는 영향과 앞으로의 발전 방향은?

최근 냉동공조 산업의 주요 키워드는 ‘탈탄소화’와 ‘고효율화’이다. 규제 강화로 인해 GWP(지구온난화지수)가 높은 기존 HFC계 냉매 사용이 단계적으로 제한되면서, CO2·암모니아 등 자연냉매와 HFO계(4세대 냉매) 친환경 냉매로의 전환이 확대되고 있다. 또한, 화석연료 기반 난방 장치를 고효율 전기화 설비인 히트펌프로 대체하는 흐름도 가속화되고 있다. 

향후 냉동공조 산업은 에어컨과 냉동기 등 개별 설비의 고효율화에서 더 나아가 친환경 냉매, 고효율 히트펌프, AI·IoT 기반 지능형 에너지 관리 기술을 융합하는 방향으로 고도화될 것으로 전망된다. 특히 히트펌프는 건물 냉·난방을 넘어 산업 및 지역 열에너지 분야로 적용 범위를 확대하며, 재생에너지와 폐열, 열저장 기술 등을 연계해 열에너지를 효율적으로 생산·분배하는 통합 시스템의 중요성이 커지고 있다. 이에 따라 건물 및 지역 단위에서 열에너지를 효율적으로 생산·분배·관리하는 지역 열에너지 시스템의 중요성도 더욱 높아질 것이다.



AI 데이터센터 확산이 냉동공조 기술 개발과 시장에 가져올 변화는?

냉동공조 분야는 AI 데이터센터의 확대로 새로운 전환점을 맞았다. 고성능 AI 연산에 필요한 GPU 서버가 늘어나면서 데이터센터의 발열 밀도가 높아지고, 이를 효과적으로 제어하기 위한 고효율·고성능 냉각시스템이 핵심 설비로 부상하며 기술 경쟁도 더욱 치열해지고 있는 상황이다.

특히 고성능 GPU 서버의 발열량이 증가하면서 기존의 공랭식(Air Cooling) 냉각 방식만으로는 효율적인 열 관리에 한계가 나타나고 있다. 이에 따라 액체 냉각(Liquid Cooling)과 액침 냉각(ImmersionCooling)이 차세대 데이터센터 냉각 기술로 주목받고 있다. 

액체 냉각은 발열 부위에 콜드 플레이트를 적용해 냉각수를 순환시켜 열을 직접 제거하는 방식이다. 액침 냉각은 서버 등 열이 발생하는 IT 장비를 전기가 통하지 않는 특수 절연액에 직접 담가 열을 식힌다. 공기보다 열전달 효율이 높은 액체를 활용해 고발열 장비의 열을 효과적으로 제거할 수 있다는 것이 강점이다. 

냉각기술의 발전은 데이터센터의 에너지 효율 향상과 밀접한 관련이 있다. 냉각에 필요한 전력을 줄여 전력효율지수(PUE)와 운영비를 낮출 수 있기 때문이다. 이에 따라 냉동공조 기업의 역할도 단순히 장비 공급을 넘어 데이터센터의 에너지 효율과 안정적인 열관리를 좌우하는 핵심 파트너로 확대되고 있다. 



이처럼 급변하는 시장 환경에서 냉각기술의 경쟁력을 높이기 위한 방안은?

향후 경쟁력 확보를 위해서는 무엇보다 시스템 통합 역량이 중요하다. 냉동공조 기술에 대한 개별 장비 성능 경쟁을 넘어 전력 공급부터 열배출, 폐열 재활용까지 아우르는 ‘통합 열관리 솔루션(Total Thermal Management System)’ 구축 역량을 확보해야 한다. 앞으로는 각 설비를 유기적으로 연계하고 최적화할 수 있는 시스템 통합 역량이 핵심적인 경쟁력이 될 것으로 전망된다. 

또한 새로운 냉각기술 분야에서는 국산 냉각 유체(Coolant) 개발과 신뢰성 검증, 누수 방지 기술, 차세대 열교환 모듈 설계 등 핵심 기술의 글로벌 표준 및 특허를 선제적으로 확보해 시장 주도권을 강화해야 할 필요가 있다.

아울러 AI 기반의 실시간 최적화 소프트웨어 기술 확보도 중요하다. 하드웨어 장비 제조 경쟁력에 데이터센터 열부하를 실시간으로 예측하고 냉각 시스템을 제어하는 AI 알고리즘(소프트웨어) 기술을 결합해야 냉각 효율을 높이고 에너지 소비를 최소화할 수 있다. 



글로벌 경쟁력 강화를 위해 보완해야 할 기술적·산업적 과제는?

국내 냉동공조 산업이 급변하는 기술·시장 환경에 대응하고 글로벌 경쟁력을 강화하기 위해서는 친환경 냉매와 핵심 소재·부품 분야의 기술 경쟁력을 지속적으로 높여야 한다. 특히 냉매 규제가 강화되는 가운데 대용량·친환경 냉매용 컴프레서 등 핵심 부품의 고효율 설계기술과 차세대 냉매 관련 원천기술을 확보하고 안정적인 공급망을 구축하는 노력이 필요하다. 이를 위해서는 산·학·연 협력을 기반으로 한 기술개발과 사업화 연계를 강화해야 한다. 

또한 초고성능·신개념 냉각 솔루션으로의 기술 전환도 가속화되어야 한다. AI 확산에 따라 데이터센터의 지속가능성과 에너지 효율이 주요 과제로 부상하고 있는 만큼, 기존 냉각시스템의 효율 향상과 함께 고밀도 열부하에 대응할 수 있는 액체냉각 등 차세대 열관리 기술의 개발과 적용을 확대해 나가는 것이 중요하다. 

전문인력의 지속적인 유입과 체계적인 육성 역시 산업 경쟁력의 핵심 요소다. 냉동공조 기술이 고도화되고 적용 분야가 확대되는 만큼, 이론적 전문성과 현장 실무능력을 두루 갖춘 인재를 양성할 수 있도록 산·학 연계 교육과 현장 중심의 인력양성 체계를 강화해야 한다. 이를 통해 인재 양성부터 산업 현장 진출, 기술개발과 후속 인재 육성으로 이어지는 선순환 구조를 구축하는 것이 중요하다.



냉동공조 분야 전문 인력에게 요구되는 핵심 역량은?

에너지 산업이 빠르게 변화하고 기술 간 융합이 가속화되면서, 개별 기술을 넘어 다양한 분야를 종합적으로 이해하고 적용하는 역량이 중요한 시대가 되었다. 특히 냉동공조 시스템을 종합적으로 설계·운영하기 위해서는 열역학, 유체역학, 제어 및 에너지 기술을 아우르는 융합적 사고력이 요구된다. 탄탄한 전공지식을 기반으로 전기·전자, 제어공학, 데이터 사이언스(AI) 등 다양한 분야의 지식을 융합하고 복합적인 문제를 새로운 관점에서 해결할 수 있는 보다 폭넓고 유연한 역량을 갖춘 인재가 필요하다. 

또한 글로벌 환경 규제에 대한 깊이 있는 이해도 중요하다. ESG 경영, 탄소중립, RE100, F-Gas 규제 등 글로벌 환경정책과 가이드라인도 급변하고 있다. 이러한 상황에서 정책 변화의 방향과 기술적 요구사항을 정확히 분석하여 이를 시스템 설계에 선제적으로 반영하는 정책·기술 연계 역량이 필수적으로 요구된다.



앞으로의 목표와 비전이 있다면?

AI와 친환경 에너지로 빠르게 변화하는 산업 환경에 발맞춰 최첨단 냉동공조 교육과정을 고도화해 나갈 계획이다. 학생들이 현장에서 최대한 역량을 발휘할 수 있도록 실무 중심 교육을 강화해 현장대응력과 전문성을 갖춘 인재를 꾸준히 양성하고, 산업 현장에서 경쟁력을 발휘할 수 있는 전문인력으로 성장할 수 있도록 지원하는 것이 목표다. 

이와 함께 친환경 냉매와 AI 데이터센터 고효율 냉각 기술을 중심으로 산학 공동 연구와 기술사업화를 확대해 지역 및 국가 산업 발전에 실질적인 도움을 주는 ‘기술 사업화 중심’ 연구를 추진할 계획이다. 앞으로도 활발한 학회 활동을 바탕으로 산학 간 기술 교류를 확대하고, 국내 냉동공조 산업의 기술 발전과 경쟁력 강화에 지속적으로 힘을 보탤 계획이다.





김민영 기자(miakim17@naver.com)