미국·유럽의 공랭식 분리형 인버터 에어컨의 효율 시험법 비교를 통한 국내 시험법 개선에 대한 연구 = A Study on Improving the Korean Test Method through Comparative Analysis of U.S. and EU Energy Efficiency Procedures for Air-Cooled Inverter-Driven Split-Type Air Conditioners

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 미국, 유럽 및 한국의 공랭식 분리형 인버터 에어컨 냉방 효율 시험법을 비교 및 분석하여 국내 시험법 기준의 한계를 규명하고 개선 방안을 제시하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 외기온도 구간 설정, 부분부하 단계, 냉방 Bin 시간가중치, 실측점과 계산점의 비율을 체계적으로 대조하였으며, 유럽, 미국 및 국내의 에어컨 계절효율 지표인 SEER(Seasonal Energy Efficiency Ratio), SEER2(Seasonal Energy Efficiency Ratio 2), CSPF(Cooling Seasonal Performance Factor)를 동일 장비인 냉방능력 9kW급 공랭식 분리형 인버터 에어컨에 적용하여 각 국가별 계절효율 산정값을 비교하였다. 그 결과 유럽과 미국의 계절 효율지표에 비해 국내 기준은 정격중심의 온도조건과 제한된 부하점만 실측하고 나머지를 계수를 이용한 환산하는 구조로 인해 인버터의 저부하 운전 특성이 충분히 반영되지 않아 상대적으로 낮은 값으로 평가되었다. 따라서 인버터 에어컨의 특성을 왜곡없이 반영하기 위해선 부분부하 구간에 대한 실측점 개선의 필요함을 제안한다. 본 연구 결과는 향후 국내 시험법이 인버터 냉방기를 중심으로 개편될 때 실사용 조건을 반영한 냉방 성능평가 기준을 마련하는데 기초자료로 활용될 수 있길 기대한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study compares and analyzes the cooling efficiency test methods for air-cooled, inverter-driven split-type air conditioners used in the United States, the European Union, and Korea, with the aim of identifying limitations in the Korean procedure and proposing improvements. The comparison framework aligns four elements across regions: (i) outdoortemperature bin structures, (ii) part-load stage definitions, (iii) bin-hour weighting in seasonal calculations, and (iv) the proportion of measured versus calculated points. As a case study, the seasonal efficiency metrics—SEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio), SEER2 (Seasonal Energy Efficiency Ratio 2), and CSPF (Cooling Seasonal Performance Factor)— were computed for the same 9-kW unit and directly compared.
Results indicate that, for the identical unit, the Korean CSPF tends to yield lower seasonal efficiency values than U.S. SEER2 and EU SEER. The primary cause is a rated-conditioncentric test configuration in Korea that relies on a limited number of measured points and extensive coefficient-based substitutions, which under-represent the benefits of inverter control under low-load operation. To better reflect actual inverter performance without distorting characteristics, the study proposes refining the selection and configuration of measured points in the part-load region. The findings are intended to serve as a practical basis for future revisions of the Korean test method so that cooling-season performance evaluations more faithfully represent in-use conditions for inverter air conditioners.

목차 (Table of Contents)

• I. 서론 8
• 1.1 연구 배경 8
• 1.2 연구 목적 10
• 1.3 연구 범위 및 방법 12
• II. 공랭식 분리형 인버터 에어컨 효율 측정 시험법 분석 및 동향 15
• 2.1 유럽의 효율 측정 시험법 15
• 2.2 미국의 효율 측정 시험법 21
• 2.3 국내 효율 측정 시험법 27
• III. 공랭식 분리형 인버터 에어컨에 적용되는 미국, 유럽 및 국내 효율 측정 시험법 비교 및 개선 방안 제안 32
• 3.1 시험법 기준 비교 32
• 3.2 실험을 통한 실질 효율 비교 35
• 3.3 개선안 고찰 47
• IV. 결론 52