| 금속연구소, 고체 냉동 신소재 발견 | ||
|
||
 최근, 중국과학원 금속연구소 등 기관의 연구팀은 유점성 결정(쉽게 변형되는 무질서 고체 결정)이 압력으로 인한 상변화 냉각 효과인 거대 압력온도효과(Giant barocaloric effect)를 보유하고 있음을 발견하였다. 해당 소재를 첨단 냉각 기술 개발 신소재로 이용할 경우 냉동 에너지 소모를 줄일 수 있다. 이는 차세대 고체 냉동 기술 개발에 새로운 아이디어를 제공하였다. 해당 성과는 "Nature"에 온라인으로 게재되었다. UN 통계에 따르면 전세계적으로 매년 냉동분야에서 소모하는 전력소비량은 전체 전력소비량의 약 25%~30%를 차지한다. 현재 냉동 시스템은 대부분 기체 압축 냉동 기술을 사용하고 있는데 해당 기술에 사용되는 재료는 환경에 불리한 영향을 미친다. 최근 10년간 고체 상변화 열효과 기반 냉각 기술은 기존의 기술을 대체할 수 있는 새로운 대체 기술로 광범위한 관심을 받고 있다. 해당 고체 상변화 냉각 재료는 외부 자극을 받을 경우 온도 변화가 발생한다. 그러나 고체 상변화 냉각 재료의 엔트로피 변화는 수십 J/kg·K 밖에 안 되기에 냉동효과가 차한 등 단점으로 실제 응용에서 제한을 받고 있다. 연구팀은 다양한 유점성 결정은 모두 아주 작은 압력의 구동 조건에서 거대한 엔트로피 변화를 획득할 수 있음을 발견하였다. 그중 네오펜틸글라이콜(Neopentyl glycol)이라고 부르는 재료가 생성하는 엔트로피 변화는 최대로 389J/kg·K에 달할 수 있기에 냉동효과를 기존의 고체상태 상변화 냉각 재료에 비하여 대폭 향상시킬 수 있다. 해당 재료의 뛰어난 성질은 유점성 결정의 독특한 분자구조 즉 분자의 방향성 배열 불규칙으로 인한 유점성 결정의 높은 무질서이다. 해당 무질서 구조는 아주 쉽게 압축될 수 있으며 또한 상대적으로 비교적 작은 압력으로 해당 방향성 배열 무질서 분자의 규칙적 배열을 유도하여 대폭적인 엔트로피 변화를 생성할 수 있다. 해당 연구에서 발견한 유점성 결정은 원재료가 풍부하고 친환경적이며 에너지소모가 낮은 등 장점을 보유하고 있기에 냉동 분야에서 광범위하게 응용될 전망이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-03/29/content_418337.htm?div=-1 |
SEARCH
- 정책동향
- 이슈리포트
- 통계DB
- 통계DB