2010년 이전에 설치할 에어컨이거나 재고를 설치한 경우, CFC나 HCFC 가스(R12, R22, 보통 프레온 가스라고 부름)를 사용하는 에어컨일 가능성이 높다. 프레온 가스는 효율은 좋지만 오존층 파괴의 주범이기 때문에 강한 규제에 걸려있다. 대체재(HFC가스. R410a 또는 R134a 등)로 나온 가스도 오존층 파괴 강도는  낮으나 지구 온난화의 요인이어서 규제가 강해지고 있다. 

에어컨의 정상 동작 여부를 제대로 점검하려면 접촉식 온도계, 습도계, 매니폴드 게이지가 있어야 한다. 그러나 주택 에어컨에 매니폴드 게이지를 연결하려면 반드시 EPA Section 608 Type 2 Certificate를 갖고 있어야 한다 (R12, R22, R410a 공통).

2017년 이전:

CFC/HCFC (R12, R22) = EPA Section 608 Type 2 Certificate 필요
HFC(R410a, R134a) = Certificate 없어도 되었음.

2018년 이후:

CFC/HCFC (R12, R22), HFC(R410a) = EPA Section 608 Type 2 Certificate 필요
HFC(R134a)(자동차용) = EPA Section 609 Certificate 필요 (2021 model year 차량부터 사용 금지)
HFC(R134a)(자동차용) = 2lb (32oz) 이하의 Self-Sealing Valve가 있는 소형 캔 (자동차 DIY용) = Certificate 없어도 됨.
HFO(R1234yf)(자동차용) = 규제 없음. (약간의 가연성 있어서 취급 주의)

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여기서는, 비접촉식 온도계만으로 일반인이 점검할 수 있는 것을 알아보겠다. 

밖으로 나가 에어컨 실외기를 찾는다. 실외기로 들어가는 두개의 구리관이 있을 것이다. 얇은관(보통 3/8" 굵기)과 굵은관(보통 3/4"~1  1/8" 굵기)이다. 굵은 관은 보통 단열재로 쌓여있을 것이다.

얇은 관(액체관, High Side, High Pressure Line, Liquid Line)의 온도를 측정한다. 실외기 케이스로부터 6인치 정도 떨어진 관의 표면 온도를 측정한다. 주변 대기 온도보다 10~30F 정도 높은 선이어야 하며 이보다 더 높을 경우 냉매가 과충전 되었거나 컨덴서(Condenser, 실외기)에 먼지가 많이 쌓여 있을 수 있다.  예를들면, 실외 기온이 85F라면 리퀴드 라인의 온도는 95F ~ 115F 정도 되어야 한다.

온도가 너무 높다면 실외기 냉각핀을 물로 세척한 후 다시 측정해본다. 그래도 온도가 높을 경우 과충전 되었는지 점검해 본다. 반대로 실외 기온과 별 차이가 없을 경우, 충전량이 부족하거나 컴프레서의 기능이 떨어진 것일 수 있다.

굵은 관(기체관, Low Side, Low Pressure Line, Suction Line)의 온도를 측정한다. 실외기 케이스로부터 6인치 정도 떨어진 관의 표면 온도를 측정한다. 실외 기온과의 차이가 10F 이하일 경우 냉매 충전량이 부족한 것일 수 있다. 

온도가 43F이하로 내려가는 경우에는 과충전 되었거나 실내 에어필터가 막힌 것일 수도 있다. 실내 에어필터를 점검/교체하고 온도를 다시 측정해 본다. 그래도 43F 이하로 내려가면 과충전 되었는지 점검해 본다. 주의할 점은, 극도로 건조한 날이거나 아주 습한날에는 정상적인 상태에서도 온도가 벗어나는 것처럼 보일 수 있으므로, 맑거나 구름만 낀 정도의 일반적인 날씨(습도 50~70%)에 해보는 것이 좋다.

에어컨 냉매가 부족할 경우, 굵은관의 온도가 미지근하고 실내 냉방이 잘 안된다. 반대로 너무 많이 들어갔을 경우, 이베퍼레이터(Evaporator, 실내기)에 성에가 끼거나 실외 컴프레서의 소음이 커지면서 고장이 날수 있다. 

요한 것은, 에어컨 냉매가 부족하다고 판단될 경우 무조건 충전할 것이 아니라 "반드시" 왜? (why?) 부족하게 되었는지를 원인부터 찾은 후, 원인을 완전히 해결한 이후에 충전해야 한다.  

정상적일 경우, 냉매는 절대로 줄어들지 않는다. 없어졌다면 어디론가 빠져 나간 것이므로, 반드시 빠져나간 구멍을 찾아서 막아야 한다. 비눗물을 사용할수도 있고, UV Dye를 넣을 수도 있고, 전자식 디텍터를 사용할수도 있다. 

코일 손상, 용접 불량, 밸브코어 불량이 대부분이다. 코일손상일 경우 기기를 교체해야하고, 용접불량이나 밸브코어불량은 간단하게 수리할수 있다. HVAC 컨트랙터를 부를 경우, 원인제거 없이 냉매만 충전하는 경우가 대부분이다. 반드시 "어디서 새는지"를 묻고,  수리를 했는지, 집 주인 스스로 직접 확인해야 한다.


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EPA 서티피케이트가 있어 매니폴드 게이지를 연결할수 있다면, 정상 여부를 쉽게 판별할 수 있다. TXV 밸브가 없는 기종인 경우 superheat으로(저압라인 = 기체 라인쪽의 온도와 압력으로 판단), TXV 밸브가 있는 기종인 경우 subcooling으로(고압라인 = 액체 라인쪽의 온도와 압력으로 판단) 기기를 점검할수 있다. 실내온도, 실내습도, 야외온도, 액체/기체라인의 온도, 액체/기체라인의 압력을 측정하여 냉매의 부족여부와 기기의 정상작동 여부를 판단한다. 모든 측정은 정상상태(steady state)에서 해야 한다. 에어컨을 켜고 온도와 압력이 안정될때까지 기다렸다 측정해야 한다는 말이다.

이해를 돕기 위해 TXV밸브가 없고 R22를 사용하는 에어컨을 예로 들어본다. 냉매를 넣고 싶다고 넣고 빼고 싶다고 빼는 것이 아니라 정해진 원칙에 따라 넣고 빼냐 한다.

실내온도가 75F이고 실내습도가 50%라고 가정해보자. 이때의 습식온도는 63F로 계산된다. 에어컨 효율은 습기가 물로 응결할때 흡수되는 액화열과 밀접하게 연관되어 있어서 습식온도를 사용한다. 

야외 실외기가 놓인 장소의 온도를 80F라고 가정해보자. 그러면, 목표 superheat은 12F가 되어야 한다 (아래 도표(*)에서 찾음). 

그런 다음 야외 실외기의 기체라인(Suction Line) 압력과 온도를 측정한다. 압력이 64psi이고 온도가 61F로 측정되었다고 가정해보자. 그러면 superheat은 24F이다. (해당 압력에서의 냉매의 기화점(물리적 특성) - 측정온도. 냉매가 기화점으로 부터 얼마나 더 가열되어 있는지를 뜻함. superheat이 0F가 되면 냉매는 액체상태를 유지하게 됨). 

목표치가 12F인데 실측치는 24F이므로 12F가 더 높은 상태이다. 즉, 이 에어컨은 냉매가 부족하다는 뜻이며 superheat이 12F가 될때까지 냉매를 추가로 주입해줘야 한다. 만약 실측치가 목표치보다 더 낮게 나왔다면 냉매를 빼줘야 한다.

위 계산에서 사용한 도표(*)는 도대체 누가 만든 것인가? 냉매별 특성과 분리형 에어컨의 원리 및 효율을 고려하여 이론과 실험을 통해 만든 것이다. 반복적인 실험과 열역학적 계산으로 새로운 자기만의 도표를 만들어 쓸수도 있겠지만, 일반인이 일반적인 용도로 사용하는데는 기존에 만들어 놓은 도표를 그대로 사용하는 것만으로도 충분하다.     

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이도저도 귀찮다면, "평판좋고" "라이센스"를 보유한 HVAC 컨트랙터를 불러 주기적으로 점검을 시키는 것도 방법이다. 점검과 간단한 조절에는 기본 호출비만 내면 되므로 큰 비용이 들지는 않는다. 물론 과잉수리를 유도하는 경우도 있는데, 집 주인 입장에서는 알기 힘들다. 

따라서 스스로 고칠것이 아니더라도 집 주인도 어느 정도의 기본 지식은 있어야 한다.

한가지 다른 예를 들어보자. 

만약 냉매를 충전하겠다고 온 HVAC 컨트랙터가 실내 온도와 습도를 측정하지 않고 밖에 나가 냉매만 충전하고는 끝났다고 한다면 이 사람이 제대로 일을 한 것이겠는가? 길게 생각할 것 없다. 엉터리로 한 것이다. 왜 샛는지 원인파악도 안했고, 샌 원인도 해결 안하고, 냉매 충전량과 밀접한 실내 온도와 습도도 측정 안하고, 어떻게 충전을 했다는 말인가? 


기타 고장이 나는 부분

어컨은 사실 알고보면 간단한 구조로 되어 있다. 고장나는 부분이라면, 컴프레서 고장(실외기 안쪽을 들여다보면 팔뚝만한 깡통 엎어놓은 것처럼 생긴 것이 보임), 컨덴서 팬 모터 고장(실외기 팬), 컴프레서/팬모터용 커패시터 불량(실외기 전기 패널을 열어보면 알루미늄 캔이 보임), 컨택터(릴레이) 불량(실외기 전기 패널 안에 있음), 코일/파이프/밸브에서 냉매 누출, 실내 Furnace 팬 모터 고장, 에어컨 필터 교체 안함, 온도조절기 고장. 이것이 거의 전부이다. 고장/불량이 날 경우 고친다기 보다는 해당 부품을 교체하는 것이 사실 전부이다. 집 주인도 사전교육을 받고 논리적 추론을 하면 고장난 부품을 교체는 못할지라도 어디가 고장났는지쯤은 어렵지 않게 찾아낼 수 있다. 

에어컨을 새 제품으로 전면 교체하는 경우도 있다. 일부를 수리하더라도 다른 부분이 고장날 개연성이 있다든지 에너지 효율이 낮을 경우 전면 교체를 생각해볼수 있다. 판단이 애매하다면 10년 이하 제품일 경우 금액에 상관없이 부분수리를, 15년 이상되었으면서 수리견적이 $500 이상 나올경우에는 전면 교체를 고려해 보는 것도 한가지 방법이다.

오래된 기기를 전면 교체할 경우에는, 예전에 쓰던 R22 냉매용 에어컨과 새로 나온 R410a 냉매용 에어컨이 호환되지 않기 때문에 실외기를 교체할때 실내기까지 같이 교체해야 하는 경우가 대부분이다. R22 용으로 제작된 실내기를 더 고압으로 작동하는 R410a에 연결하면 안전에 문제가 될수 있기 때문이다. 

또한 에어컨에는 윤활유도 들어가는데, 과거의 R22 냉매는 일반 오일(광유)을, R410a는 합성유(Synthetic Oil)를 사용하기 때문에 에어컨 파이프내부를 완전히 세척하거나 파이프까지 모두 교체하는 것이 옳다. 에어컨이 Attic에 있을 경우에는 파이프가 1층 벽 내부로 배관되어 있는 경우가 많아서 교체가 쉽지 않을 수 있다. 이런 경우, 세척이라도 잘 해줘야 한다.

에어컨 파이프는 납땜(soldering)을 하지 않고 용접(brazing)을 하는데, 고온에서 하기 때문에 파이프 내부에 산화피막 부스러기가 생성된다. 생성되는 양이 의외로 많아서 에어컨 수명을 단축시키는 요인이 된다. 따라서 파이프 내부로 질소 개스를 흘려 넣으면서 용접해야하는데, 이렇게 하는 컨트랙터가 그리 많지 않다. 대부분은 그냥 용접한다. 왜? 집 주인은 신경도 안쓰고, 당분간은 문제가 없을 것이고, 설사 문제가 생겨도 이것 때문이라는 증거도 못찾을 것이고, 일찍 고장나면 나(컨트랙터)는 돈을 더 벌수 있어서 좋을 것인데 비용 들여가면서 귀찮게 그렇게 할 필요가 있느냐의 문제이다.  

견적 받을때 위 사항들을 꼼꼼히 챙기고 작업할때도 옆에서 확인하고 지시하는 지혜가 필요하다.


필로그. 필자는 직업(부동산 에이전트)상 수 많은 집을 방문하게 되는데 에어컨을 깔끔하게 잘 관리한 집에서 좋은 인상을 받게 된다. 그 만큼 주인이 집에 관심을 기울이고 아꼈다는 뜻으로 받아들여지기 때문이다.  몇일 전에도 비싸고 멋진 집인데도 불구하고 에어컨 관리가 안된 집을 봤다. 바쁘다 보면 그럴수 있다. 미루지 말고 에어필터를 언제 교체했는지 지금 체크해 보자.

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(에어필터. 실제 사례).


아래는 필터를 절단하여 클로즈업 촬영한 사진이다. 미세한 먼지들이 필터 틈을 진흙처럼 꽉 메우고 있다. 이런 상태로 에이컨을 틀면 컴프레서가 고장나거나 겨울에 히터를 틀면 Heat Exchanger에 크랙이 갈수도 있다. 공기 흐름이 차단되면, 냉매가 기화가 덜된 상태로 컴프레서로 리턴되는데, 그러면 컴프레서에 과부하가 걸려 고장날수 있고, 전기 요금도 많이 나온다. 

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