[열역학] 자동차 에어컨 설계[친환경적인 SC-12d 냉매를 이용한 자동차 에어컨 시스템 설계]

소개글

[열역학] 자동차 에어컨 설계[친환경적인 SC-12d 냉매를 이용한 자동차 에어컨 시스템 설계]에 대한 보고서 자료입니다.

목차

[열역학] 친환경적인 SC-12d 냉매를 이용한 자동차 에어컨 시스템 설계

1. 설계 배경
2. 설계 추진 일정
3. 역할분담
4. 촉매 결정 및 세부 사항
5. 최종 목표
6. 계 산 과 정
(1) 비교 차량 제원
(2) R-134a
(3) SC-12d
7. 결론 및 고찰
8. Reference
9. 첨부자료

본문내용

는 포화기체 상태로 변할 때 냉매의 온도상승효과(온도구배)가 발생한다.
이와 같은 현상을 이용하면 열교환기의 열효율을 개선할 수가 있다. 비공비 혼합냉매의 가장 큰 문제점은 2상 상태에서 냉매가 누설이 되는 경우 시스템에 남아 있는 혼합냉매의 조성비가 변한다는 것이다, 냉매가 2상 상태에서 누설되었을 때 증기압이 높은 성분이 먼저 누설이 되므로 새로운 조성비를 갖는 냉매가 시스템에 존재하게 된다.
따라서 냉매의 누설이 생겨 재충전을 하는 경우 시스템에 남아있는 냉매를 전량 회수한 후 새로이 냉매를 주입해야하는 단점이 생긴다.
주요 비공비 혼합냉매에는 R404A, R407C, R410A 등이 있다.
공비 혼합냉매
공비 혼합냉매는 서로 다른 두 개의 순수물질을 혼합하였는데도 등압의 증발 또는 응축 과정 중에 기체와 액체의 성분비가 변하지 않으며 온도가 변하지 않으며 온도가 변하지 않는 혼합 냉매를 공비혼합냉매라고 한다.
즉 공비혼합냉매는 혼합냉매임에도 불구하고 순수냉매와 유사한 특성 을 지니고 있으며 등압의 증발 및 응축 과정 후에는 75PPM 이하가 바람직하다. 수분량의 측정은 공비혼합냉매는 이슬점과 기포선이 서로 만나게 되어 기상과 액상에서의 성분이 서로 같아 순수냉매 와 같이 행동하는 냉매이다.
공비혼합냉매의 증발 또는 응축온도는 이 냉매를 구성하는 두개의 순수 냉매보다 낮은 경우가 대부분이다.
9) 간접냉매 (브라인 Brine)
- 브라인의 장단점
[1] 열용량이 클 것( 비열이 클것)
[2] 전열이 양호할 것
[3] 점성이 적을 것, 응고점이 낮을 것
[4] 금속에 대한 부식성이 없을 것
[5] 누설하여도 냉장품에 손상을 주지 않을 것
[6] 가격이 싸고 구입과 취급이 용이할 것
■ 몬트리올 의정서
몬트리올 의정서 체제의 의의
- 1987년 몬트리올 의정서는 기본협약인 1985년 비엔나 협약을 보완하는 내용을 담고 있으며, 오존파괴물질을 감축하고 대체물질의 개발을 추구한다는 점에서 비엔나 협약보다 더 중요한 것으로 평가되고 있다.
몬트리올 의정서는 1990년 런던 개정의정서와 1992년 코펜하겐 개정안에 의해 부분적으로 개정되었다. 이들 의정서들을 모두 합하여 몬트리올 의정서 체제라고 한다. 몬트리올 의정서 체제는 무엇보다도 오존층 보호를 위한 구체적인 규제조치를 확립하고 있다는 점에서 큰 의의가 있다.
몬트리올 의정서 체제의 내용
몬트리올 의정서를 구성하는 틀은 오존층 파괴물질의 규제조치, 비 당사국에 대한 무역규제조치, 그리고 개도국에 대한 재정적, 기술적 지원제도로 크게 나누어 볼 수 있다.
오존층 파괴물질의 규제조치
- 원래 1987년 몬트리올 의정서에서는 개도국이 아닌 당사국에 대해 1999년까지 염화불화탄소의 생산량과 소비량을 50% 감축하도록 규제하고, 개도국에 대해서는 이를 10년간 유예하되 유예기간이 종료된 후에는 1986년 생산량보다 10% 증가시킬 수 있도록 하는 특례조항을 두었다.
그러나 이러한 규제조치가 충분하지 않다는 비판에 따라 1990년 런던 개정의정서에서는 대폭적인 감축조치를 취하고 있다. 염화불화탄소의 경우 1991년 7월 1일부터 1994년까지 1986년도 소비량 또는 생산량의 150%까지 생산하도록 허용하되, 1995년부터 50%, 1997년부터 15%를 초과하지 않도록 규제하고 2000년에 이르러는 완전히 폐기하도록 규정하고 있다. 할론의 경우 1992년부터 1986년도 소비량 또는 생산량의 100%, 1995년부터 50%를 초과하지 않도록 규제하고, 2000년에 이르러는 완전히 폐기하도록 규정하고 있다.
1992년 코펜하겐 개정안은 이를 더욱 단축하여 1996년까지 염화불화탄소와 할론, 사염화탄소, 클로로포름, 메틸클로로포름, HBFCs을 완전히 폐기하도록 하되, 당사국들의 필수적 용도를 충족시키는 데 필요한 한도 내에서는 생산 또는 소비할 수 있도록 허용한다. 또한 개도국에 대한 특례조항을 재검토하여 개정안을 채택하도록 함으로서, 개도국에 대한 10년간의 유예기간을 폐지 또는 단축할 것을 시사하고 있다.
염화불화탄소보다 값싼 대체물질로 개발된 HCFCs에 대해서 1990년 개정의정서에서는 이를 과도기적 물질로 규정하여 규제를 미루었으나, 1992년 개정안에서는 잠재적인 악영향을 인정하여 2030년까지 이를 전면 폐기하도록 규정하였다. 오존층보호를 위해서는 이 물질의 폐기를 보다 앞당기는 조치가 취해져야 하며, HCFCs를 HFCs로 완전히 교체해야 할 것으로 보인다.
몬트리올 의정서 체제의 평가
몬트리올 의정서체제는 몬트리올 의정서에 뒤이어 5차례에 걸친 개정의정서를 통해 오존층 파괴물질에 대한 규제조치를 강화함으로서, 개도국과 선진국을 포함한 전세계적 지지를 받고 있다. 1991년 7월 현재 미국, 러시아, 영국, 독일, 유럽공동체, 인도, 중국과 우리나라를 포함하여 65개국이 넘는 국가가 이를 비준하고 있다.
몬트리올 의정서 체제의 문제는 다자기금에 의해 개도국들에 대한 기술이전이 보장되고는 있지만 대체물질생산에 필요한 기술이 대부분 사기업에 의해 보유되고 있는 현실에서, 의정서의 기술이전조항이 얼마만큼 실효성을 갖는가 하는 점이다. 기술이전과 개도국의 규제조치 준수의무가 상관관계를 갖기 때문에 이러한 어려움은 의정서 전체의 효율성에도 주요한 영향을 미치게 된다.
그럼에도 불구하고 몬트리올 의정서 체제는 오존층을 보호하기 위해 인류전체가 이룩해 낸 중요한 성취이며, 앞으로 채택될 여러 분야의 환경협약에 많은 영향력을 행사하게 될 국제환경협약의 선례가 된다는 점에서 높이 평가할 수 있다. 다만 일단 발생한 환경피해는 아무리 최선을 다하더라도 즉각적으로 회복되지 않는다는 교훈을 이 의정서의 채택을 통해 되새겨야 할 것이다.
발효 및 가입 현황
1987년 몬트리올 의정서는 1989년 1월 1일에, 1990년 런던개정 의정서의 조정안은 1991년에, 개정안은 1992년 8월 10일에 각각 발효되었고, 1992년 코펜하겐 의정서는 1994년 6월 14일에 발효되었다. 추가로 채택된 몬트리올 개정안은 1999년 11월 10일에 발효되었다. 우리나라는 1992년에 몬트리올 의정서 체제에 가입하였다.

키워드

열역학,   자동차 에어컨 설계,   SC-12d 냉매,   자동차 에어컨 시스템 설계,   냉매,   SC-12d,   친환경,   에어컨