오존층 파괴의 주범인 미국 대기업 뒤퐁 아마추어 개미에 망신당하다

[heika]

EPA, 개인이 개발한 더 안전한 냉각제를 승인하다.

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-12-29
http://www.yeskisti.net/yesKISTI/Briefing/Trends/View.jsp?ct=TREND&clcd=N&clk=&lp=TM&gotoPage=1&cn=GTB2008121176



미국 환경보호청(EPA; Environmental Protection Agency)은 소비자와 환경에 더 안전한 가정용 전기용품과 에어컨에 사용할 수 있는 개인이 개발한 냉각제(refrigerant)를 승인했다.

Richard Maruya는 HCR-188c 탄화수소 혼합물(HCR-188c hydrocarbon blend)을 지구 오존층을 파괴하고, 대기 중 온실가스 배출에 기여하는 기존 냉각제의 대체 방안으로 고안했다. 새로운 냉각제는 지구 온난화의 가능성이 매우 낮고 오존층 파괴가 거의 없는 자연적으로 생성되는 화합물, 에탄, 프로판, 이소부텐, 노말 부탄 등의 혼합물이다.

HCR-188c를 사용하는 전기용품은 일반적인 기존 냉각제의 약 1/4만을 사용하기 때문에 화재 및 누출 위험이 매우 낮다. 독립 시험을 통해 HCR-188c를 사용하는 전기용품이 더 적은 에너지를 사용하고 더 우수한 냉각을 제공한다는 사실이 입증됐다. 1990년대 이후 기존 냉각제를 대체하기 위한 연구를 독려해 온 환경단체인 그린피스는 Maruya의 발명을 환영했다.

탄화수소를 근간으로 하는 냉각제는 유럽, 아시아, 기타 지역 등에서 광범위하게 허용되고 있지만, 인화성(flammability)을 이유로 미국에서는 그 사용이 금지됐다.

Maruya는 많은 사람들이 불법으로 제작된 탄화수소 혼합물로 전기 냉각 시스템 및 자동차를 재충전해 왔다고 밝혔다. 그러나 Maruya는 탄화수소 혼합물이 법적으로 승인받기를 기대해왔다고 밝혔다.

4년 이상의 기간 동안 연방 정부와 의견 교환 후, Maruya는 필요한 HCR-188c의 양(가정용 냉장고에서 약 1온스의 냉각제를 사용)을 소량으로 고안하여 인화성에 대한 위험이 낮다고 EPA를 설득하여 최종적인 승인을 받게 됐다. 만약 부엌에서 다량의 프로판이 누출되어 프로판 오븐에 화염이 발생한다고 하더라도, 점화되지는 않을 것이라고 Maruya는 밝혔다.

EPA 산하 SPD(Stratospheric Protection Division)는 2008년 12월 12일 HCR-188C를 가정용 냉장고 및 냉동고, 주거 및 상업용 에어컨 창문 등의 냉매 대체 물질로 가전제품에서의 판매를 승인했다.

Maruya는 즉시 미국 UL(Underwriters Laboratory)사, GE, 월풀(Whirlpool)사 등의 제조사 제품에 HCR-188c 사용 여부를 조율했다. Maruya는 2010년 경 소비자들이 HCR-188c를 냉각제로 사용한 전기용품을 접할 수 있을 것이라고 밝혔다. 그는 또 EPA와 지속적인 공동 연구를 통해 상업용 냉장고, 에어컨, 음료수 자판기, 자동차 에어컨 시스템 등에 HCR-188c의 사용 승인을 계획하고 있다.

Maruya는 가장 큰 문제점은 회의적인 산업계 공학자들을 설득하는 것이라고 밝혔다. 지구 온난화에 기여하는 기존 상용 냉각제의 점진적인 폐기 기한은 2010년을 목표로 그는 연구에 몰두하고 있다. 독립적인 시험 기관을 통해 HCR-188C를 사용하는 냉장고가 기존 냉각제로 운영되는 냉장고에서 필요로 하는 동력의 약 68%를 사용한다는 사실이 확인됐다. 또 냉장고 온도는 HCR-188c를 이용했을 때 동일한 수준으로 유지되는 한편 평균 냉장고 온도는 약 5℉ 이상 낮아졌다.

탄화수소 혼합물의 비용 비교에 있어서 1/2 온스를 충전하는 데 20센트의 비용이 소요되며, 이에 상응하는 기존 냉매의 충전은 2온스의 충전이 필요하고 62센트의 비용이 소요된다.

HCR-188c는 오존을 고갈시키는 CFCs(chlorofluorocarbons)의 대체 물질로 개발된 HCFCs(hydrochlorofluorocarbons), HFCs(hydrofluorocarbons)를 근간으로 하는 냉각제를 대체할 것으로 기대된다. HCFCs는 CFCs보다 오존층을 파괴시키는 정도는 더 낮으며, HFCs는 오존층 파괴성이 없다. 그러나 HFCs는 열을 잡아 두는 성질로 인해 대기로 방출됐을 때 강력한 지구 온난화 가능성이 있다.

HCR-188C는 오존층 파괴 가능성이 없으며, 5-100년 이상 지구 온난화를 지연시킬 수 있다. 지구 온난화 가능성은 다른 기체와 비교해서 대기 중에서 열을 잡아 두는 온실가스의 능력을 비교하여 개발됐다.



December 28, 2008

EPA approves safer refrigerant developed by Hawaii man

By Christie Wilson
Advertiser Maui Bureau
http://www.honoluluadvertiser.com/article/20081228/NEWS01/812280337



The Environmental Protection Agency has approved a Kane'ohe man's homemade formula for a refrigerant in home appliances and air-conditioners that is safer for consumers and the environment.

Richard Maruya designed his HCR-188c hydrocarbon blend as a replacement for refrigerants that deplete the Earth's ozone layer and/or contribute "greenhouse" gases to the atmosphere. His precise mixture of ethane, propane, isobutene, normal butane and other naturally occurring compounds has zero ozone-depleting potential and very low global warming potential.

And, because appliances using HCR-188c require only one-quarter of the usual amount of refrigerant, the danger from fires and leaks is extremely low. Independent testing also has shown that appliances with HCR-188c use less energy and provide a greater degree of cooling.

In April, Maruya was honored with the 2008 Environmental Achievement Award from EPA's Region IX office for his "innovative research" and "unwavering commitment to achieve this environmentally friendly product."


Invention hailed

The environmental group Greenpeace, which has been working to promote alternative refrigerants since the 1990s, also has hailed Maruya's invention and his determination in the face of a years-long regulatory process.

"It was a long, hard push to get it where it is," said Maruya, who began thinking about a more energy-efficient and environmentally safe refrigerant 15 years ago, after an injury sidelined him from running his service station and machine shop.

"I never imagined all the roadblocks and bumps in the road I would have, not only from the EPA but from people on the outside who told me I was crazy."

Although widely accepted in Europe, Asia and elsewhere, hydrocarbon-based refrigerants were banned in the United States because of concerns about flammability.

Maruya, 60, said a lot of people have been recharging their auto and appliance cooling systems with bootleg hydrocarbon mixtures, "but I wanted to make sure mine was legal. I had to convince the EPA that this was the one."

After more than four years of back-and-forth with the federal agency, the final hurdle Maruya had to clear before approval was persuading the EPA of the miniscule flammability risk from the small amount of HCR-188c needed — about an ounce for a household refrigerator.

"Even if there was a massive leak in the kitchen, even if you had an open flame on a propane stove, it would not ignite," he said.

"We proved it all with solid facts. They couldn't say anything."

A Dec. 12 letter from the EPA's Stratospheric Protection Division said HCR-188C had been approved for sale in "white goods" as a substitute coolant fluid in household refrigerators and freezers, and residential and light commercial air-conditioning window units.

Maruya said he immediately contacted Underwriters Laboratory and GE, Whirlpool and other appliance manufacturers about using HCR-188c in their products. He said appliances with his refrigerant could reach consumers by 2010, if not sooner.

Maruya also is continuing to work with the EPA to get HCR-188c approved for use in commercial freezers and air-conditioners and beverage vending machines, and in automobile air-conditioning systems.

The Chinese appliance maker Haier has been supportive of Maruya's efforts, but he is hoping American companies will take the lead.

"Born in the USA. It's got to stay in America," he said.


Biggest obstacle

According to Maruya, one of his biggest obstacles will be persuading skeptical industry engineers that the game-changing refrigerant was devised by a former auto mechanic from Hawai'i experimenting with hydrocarbon blends in a makeshift lab in his patio.

Working in his favor is a 2010 deadline for the phase-out of some commonly used refrigerants that contribute to global warming.

Maruya also will be helped by detailed analyses conducted by respected independent testing firms that showed that refrigerator-freezers running with HCR-188C draw only 68 percent of the total power required when running with the existing refrigerants.

Moreover, refrigerator temperatures were maintained at the same levels using HCR-188c, while the average freezer temperature was lowered by more than 5 degrees Fahrenheit.

A cost comparison also favors Maruya's hydrocarbon blend, which costs 20 cents per half-ounce charge compared with 62 cents for an equivalent 2-ounce charge of a commonly used refrigerant.

Maruya's formula would replace refrigerants that are based on hydrochlorofluorocarbons (HCFCs) and hydrofluorocarbons (HFCs) that were developed as replacements for ozone-eating chlorofluorocarbons (CFCs). HCFCs have lower ozone-depleting potential than CFCs, while HFCs are not ozone-depleting but, along with HCFCs, have heat-trapping properties that make it a powerful global warming gas when released into the atmosphere.

Maruya's HCR-188C has been independently eval‎uated to have zero ozone depletion potential and a global warning potential of less than five over 100 years. By comparison, the global warming potentials of HFCs range from 140 to 11,700.

(The global warming potential was developed to compare the ability of greenhouse gases to trap heat in the atmosphere relative to another gas. )

"This was a long struggle. I hocked everything I have," Maruya said. "I figured, shucks, I wasn't going to give up. I was too deep in it. I had to push forward."

He estimates he spent "a couple million" dollars over the years developing HCR-188c and expects to recoup the investment and earn millions more if his refrigerant becomes the industry standard.

Maruya's company, A.S. Trust & Holdings, has patented HCR-188C in the United States, Japan, Korea, China, the United Kingdom, France and Germany.



프레온가스(Freon gas)
http://www1.inhatc.ac.kr/jhpark/source/topic/freon.html


1~2개의 탄소(C)에 염소(Cl)와 플르오르(F) 혹은 수소(H)가 결합된 화합물을 말하는 것으로 Chlorofluoralkane 혹은 chlorofluorcarbons(CFCs)라고 한다.

1928년 미국의 과학자 Midgely가 암모니아를 대신할 냉장고용 냉매로 개발했고(프레온 12), 프레온(freon)이라는 상품명으로 Du Pont사가 처음 제조, 판매하였다. 이후 다른 프레온 가스들이 개발되었고 주로 많이 사용하는 것은 CFC-11(CCl₃F),12((CCl₂F₂), 113(CCl₂FCClF₂), 114((CClF₂CClF), 115((CClF₂CF₃)가 있다. 가장 많이 사용되는 프레온화합물은 Freon 12, Freon 11이다.

대표적인 특징으로는 비부식성으로 장치 내 배관의 손상이 없고 그리고 무독성으로 식품사용에 용이하며 취급이 쉽다. 또한 낮은 압력에서도 액화하여 열효율이 좋아 냉장고, 에어콘의 냉매제로 사용된다.

한편 기체상의 열전도도가 낮아 단열 발포제로 이용되는 특성이 있다. 이외에도 반도체 인쇄회로나 광학렌즈의 세정제로 쓰인다. 용매와 잘 섞이며 무취성, 분사능력이 좋아 에어로졸 분사제로 이용한다.
최근에는 방취제를 사용하는 캔, 헤어스프레이, 기타 생산품의 분사제로 사용.

이들 화합물은 낮은 고도에서는 화학적으로 반응하지 않고 존재하기 때문에 연당 생산되는 약 30만톤과 고의 또는 사고로 방출되는 엄청난 양의 프레온이 대기중으로 방출되고 있다.

대기중에서 75~120년 정도의 기간을 잔류하는 CFCs는 대류권에 약 5년간 체류한 후 성층권에 도달되어 자외선에 의해 염소원자가 분리되는데 이 염소원자는 성층권에 체류하는 동안 오존형성을 방해한다.
프레온은 낮은 고온에서는 불활성상태로 있지만 성층권에서는 에너지가 높은 자외선을 흡수하게 되면 광분해되어 염소원자를 방출하게 되고, 이 염소원자가 성층권에 있는 오존층을 파괴하게 된다.


<프레온가스 생산동결 및 대체물질 개발 >

1985년 프레온가스가 지구 오존층의 주요 파괴물질로 판명되면서 UN환경계획위원회를 중심으로 1985년 11월 오존층 파괴의 주범인 프레온가스 등의 소비를 제한하는 이른바 '몬트리올의정서'가 제정되게 된다.
이에 따라 듀퐁, 영국 IC등 세계적인 화학업체들은 프레온가스 대체물질 개발하여 대체물질인 HFC-134a를 개발해 1990년부터 본격적인 생산에 나서기 시작했다.

CFC의 개발 대체품은 크게 PFC(perfluoro carbon)와 HFC(hydrofluoro carbon) 둘로 분류된다. PFC는 C와 F만으로 이루어진 매우 강력한 화합물로 CFC보다 더욱 안정한 물질이다. 따라서 성층권보다 높은 곳에서 분해된다.

HFC는 CFC분자에 H가 첨가된 구조를 가지고 있어, 안정한 화합물인 CFC보다 비교적 불안정하게 제조하여 HFC가 성층권에 도달하기 전에 대류권에서 분해시킨다는 개념으로 개발된 것이다.
그러나 EU에서는 이러한 대체물질도 오존층을 파괴하는 물질로 지적하여 감축을 유도하고 있는 실정이다.

현재 HFC-134a(CF3CFH2)는 냉장고 냉매로 잘 알려진 CFC-12를 대체하고 있으며, HFC-22(CHClF2)는 추진제 및 발포제로서 이미 대체되고 있다.

Dupont은 SUBA, ICI는 Klea브랜드로 각각 HFC-134a를 시판하고 있다. HFC-134a의 판매가격이 기존의 CFC에 비해 무려 7배정도 비싸고 이것 또한 CFC보다 약하기는 하나 오존층파괴물질로 의심받고 있는 실정이다.

몬트리올의정서에 따르면 개도국은 2016년부터 HCFCs의 사용량을 2015년의 사용량으로 동결하고 2040년까지는 사용을 완전 금지하도록 되어 있다. 한국은 경제협력개발기구(OECD)에 가입해있으나 개도국 조항을 적용 받고 있다.

그러나 2016년부터 2040년까지의 단계적인 감축일정과 규모는 추후 협의하도록 되어 있어 선·후진국간의 논란이 불가피할 것으로 전망된다. 특히 EC는 HCFCs가 CFCs 보다는 정도가 약하지만 여전히 오존층을 파괴하고 있으며 새로운 대체물질이 시판돼있다는 점을 들어 개도국의 감축일정과 규모를 신축적으로 조정할 필요가 있다는 입장이다.

개도국은 이른 바 `프레온가스’로 알려진 CFCs의 사용량 동결이 2000년 6월 30일로 만료됨에 따라 앞으로 2005년까지 현재의 사용량을 50%수준으로 감축시켜야 하며 2010년에는 CFCs 사용이 전면 금지된다. 대부분의 선진국들은 CFCs 사용을 지난 1996년에 중단했다.


Halon 가스(염화브롬화탄소)

프레온과 비슷한 물질로 염소 대신에 브롬이 포함되어 있다. 브롬은 염소보다 성층권에는 훨씬 적게 존재하지만 브롬 원자 1개가 염소 원자의 약 50배에 해당하는 정도로 오존층 파괴 능력은 더 크다. 주요 할론 가스로는 할론 1211(CF₂ClBr), 1301(CF₃Br), 2402(CF₂BrCF₂Br)를 들 수 있다. 할론과 HBFCS 는 fire extinguisher, 1301(CF₃Br: methyl bromide)는 fumigant로 많이 쓰인다.

[heika]

Richard Maruya 는 하와이에 살고 있으며 사진을 보니 일본계로 보인다.

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오존층을 파괴해온 프레온 가스를 전세계에 팔아온 것이 미국 굴지의 대기업 뒤퐁이다.

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그 뒤퐁이 프레온가스의 생산,사용이 중단되자 대체재를 고안,시판하고 있으나 값이 너무 비싸 소비자에 고통을 주었으나 개인 마루야가 수년간 연구 끝에 뒤퐁보다 훨씬 더 안전하고 값싼 프레온 가스 대체재를 발명하였고 그 성과는 미국 EPA의 공인으로 보답받았다.

[heika]

응당 뒤퐁이 사세를 기울여서라도 우수하고 값싼 대체재를 발명,전세계에 공급해서 환경파괴 책임을 조금이라도 벗어야만 하였는데 그 노력이 아무래도 부실했던것 같다.

[heika]

다만,프레온 가스를 만들어 오존층에 구멍을 낸 것도 미국인,안전한 대체재를 만들어낸 사람도 미국인이라는 사실이 맹랑할 뿐이다.

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Maruya's company, A.S. Trust & Holdings, has patented HCR-188C in the United States, Japan, Korea, China, the United Kingdom, France and Germany.---------대한민국이여,참으로 장하구나!!!!!!!

[heika]

Halon 가스(염화브롬화탄소)는 프레온가스보다 오존층파괴효과가 더 크지만 프레온 가스 사용중지 협약은 군사용에는 미치지 않는지 아직 잠수함내 화재 진화용으로 쓰인다.