위훈 삼성전자 선행개발팀 부사장이 '삼성전자 냉장고 미디어 브리핑에서 비스포크 AI 하이브리드' 냉장고를 설명하고 있다./삼성전자

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아시아투데이 정문경 기자 = 삼성전자의 비스포크 냉장고가 또 한번의 진화를 이뤄냈다. 처음으로 대형 냉장고에 반도체 소자 '펠티어'를 적용하고, 인공지능(AI)을 도입한 8세대 컴프레서와 동시 구동하는 방식을 세계 최초로 채택해 '하이브리드 AI 냉장고'를 만들었다. 두 가지 동력을 사용하는 방식으로 에너지 절약은 최대 30%까지 가능해졌다.

20일 위훈 삼성전자 DA사업부 선행개발팀장 부사장은 서울 태평로 삼성전자 기자실에서 열린 미디어 브리핑에서 "비스포크 AI 하이브리드 냉장고는 AI 알고리즘 적용으로 15%, 하이브리드 구동 방식을 통해 15% 등 에너지 소비효율 1등급 보다 최대 30% 더 절약할 수 있다"며 "기존 컴프레서와 펠티어 소자에 나눠 효율적으로 구동을 하게 하니 에너지 효율을 높일 수 있었다"고 설명했다.

비스포크 AI 하이브리드는 기존 냉장고 냉각 방식이 컴프레서만을 단일 동력원으로 사용하던 구조에서 벗어나 업계 최초로 반도체 소자인 '펠티어' 소자를 결합한 하이브리드 냉각 방식을 채택했다. 삼성전자는 전기요금과 에너지 절감에 대한 소비자 니즈가 큰 것을 반영해, 컴프레서와 반도체가 하이브리드 자동차처럼 함께 구동하며 최적의 효율을 낼 수 있는 새로운 냉각 형태의 냉장고를 개발했다.

위 부사장은 "펠티어 소자를 대형 냉장고에 적용한 것은 세계적으로도 처음 시도한 것이며, 기존에 상용화됐던 펠티어 소자 보다 효율과 성능을 올리기 위해 학계, 내부 연구소 등과 협업해서 개발했다"고 강조했다. 펠티어 소자는 서로 다른 두 반도체에 전류를 흘려주면 한쪽 면은 열을 흡수하고, 반대편에서는 열을 방출하는 원리를 이용해 냉각에 이용할 수 있다.

평소에는 8세대 신형 컴프레서인 'AI 인버터 컴프레서'가 단독 운전하며 에너지 소비량을 일정하게 유지하지만 한여름 무더위로 얼음 소비가 급증하거나 새로 구매한 식재료를 대량으로 넣을 때처럼 한 번에 큰 에너지가 필요한 상황이 되면 펠티어 소자가 함께 가동해 빠르고 효율적으로 냉각한다. 이로써 에너지소비효율이 국내 최고 등급인 1등급 최저 기준보다도 30% 더 뛰어나고, 이를 전기요금으로 환산하면 1년에 28000원을 줄일 수 있다.

스마트싱스의 'AI 절약 모드'를 사용하면 머신러닝으로 구축한 AI 알고리즘이 단순한 문 여닫음과 실제 최대 냉각이 필요한 상황을 스스로 판단해 운전을 최적화한다. 예를 들어 AI가 온도 데이터를 토대로 미래 온도를 예측해 필요한 만큼만 운전 속도를 올릴 수 있도록 한다. 이 같은 기능을 통해 소비자들은 실사용 에너지 소비량을 최대 25%까지 더 줄일 수 있다.

비스포크 AI 하이브리드는 반도체 소자뿐만 아니라 컴프레서 자체에도 신기술이 적용됐다. 삼성전자가 컴프레서를 자체 생산을 시작한 1997년부터 8세대에 걸쳐 꾸준한 업그레이드가 이뤄진 AI 인버터 컴프레서는 제조공법 연구·개발과 구조 변경을 통해 소비 전력을 줄였다.

또한 모터의 회전부인 로터(Rotor)를 안쪽이 아닌 바깥쪽으로 이동시켜 회전 시 관성을 기존보다 약 4배 증가시킴으로써 운전 중에 발생하는 속도 변동을 최소화해 소비 전력을 줄였다. 일반적인 냉장고의 주요 운전 영역인 저속 운전 구간(950~1450rpm)에서 에너지 효율을 이전 세대 컴프레서 대비 최대 13% 이상 끌어올렸다.

비스포크 AI 하이브리드는 반도체 소자 채택을 통해 내부 부품을 간소화해 기존과 동일한 외관 크기를 유지하면서도 6㎝ 더 깊어진 내부 선반과 25ℓ나 늘어난 내부 용량으로 더 많은 식재료를 보관할 수 있다. 이를 캔 개수로 환산하면 기존보다 24개를 더 채울 수 있는 수준이다.

삼성전자는 8월 정기 소프트웨어 업데이트 서비스인 '스마트 포워드'의 일환으로 '하이브리드 정온' 기능을 업데이트로 제공할 계획이다. 이 기능은 성에 제거 때 반도체 소자를 가동해 온도 상승을 줄여줘 식품 보존 성능을 더 향상시킬 수 있다. 생연어의 경우 하이브리드 정온 기능을 적용하면 식재료 보관 한계 도달일이 최대 1.2배 늘어난다.

위 부사장 "비스포크 AI 하이브리드는 삼성전자의 강점인 AI에 펠티어 소자를 결합해 에너지 사용량을 손쉽게 줄일 수 있는 냉장고"라며 "펠티어 소자의 원리를 응용해 냉장고 외에 다른 제품에도 확대해 나갈 수 있을 것"이라고 말했다.

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