냉동 신기술

목차

1. 서 론

2. Traditional Vapor Compression Cooling
(압축기를 이용한 냉동사이클)

3. Desiccant Cooling
3-1. 제습공조기의 개요
3-2. 제습공조 시스템의 구조
3-3. 건조제 이용 제습 및 냉방시스템의 응용분야
3-4. 건조제 이용 제습 및 냉방시스템의 연구개발 동향

4. Magnetic Refrigeration
4-1. 자기냉동의 개요
4-2. 자기냉동과 압축식 냉동의 비교
4-3. 자기냉동기의 구성요소
4-4. 정체식 자기냉동기와 동태식 자기냉동기
4-5. 자기냉동기의 종류와 응용
4-6. 자기냉동기와 자기냉동 공기조화기
4-7. 자기냉동기의 연구개발 동향

5. Thermoacoustic Refrigeration
5-1. 열음향 냉동의 개요
5-2. 열음향 냉동의 원리
5-3. 열음향 냉동시스템의 구성
5-4. 실제 열음향 냉동기의 구성 예
5-5. 세계 각국의 열음향냉동기 연구개발 현황

6. Thermoelectric Refrigeration
6-1. 열전냉동의 개요
6-2. 열전냉동기술의 원리
6-3. 열전냉동 응용장치소개
6-4. 열전냉동 시스템 설계시 고려사항

7. Acoustic/Sonic Refrigeration
7-1. Acoustic/Sonic Refrigeration 의 개요
7-2. Acoustic/Sonic Refrigeration 의 원리

8. Malone Refrigeration

9. 결론 및 고찰

10. 참고문헌

본문내용

그림 8.2 Schematic of malone cycle
그림 8.3 Orifice pulse tube refrigerator
그림 8.4 U.S. Patent of malone cycle (No.4,366,676)
9. 결론 및 고찰
신냉동기술(New refrigeration technology)에 대한 자료를 통하여, 미국, 일본을 비롯한 선진각국의 신냉동기술의 연구개발 현황과 각각의 기술들의 핵심원리를 간략하게 검토해 볼 수 있는 기회가 된다. 기존의 증기 압축식 냉동 방식의 경우 냉매로서 프레온 가스를 사용하므로, 오존층 파괴 문제로 인해 CFC(Chloro-Fluoro-Carbon) 냉매의 사용이 국제적인 규약(몬트리올 의정서 : Montreal Protocol & 교토 의정서 : Kyoto Protocol)에 따라 사용이 금지되고 있으며, 대체 냉매인 HCFC (Hyrdo-Chloro-Fluoro-Carbon), HFC(Hydro-Fluoro-Carbon)냉매 또한 지구온난화 문제로 지속적인 사용이 곤란한 실정이다.
이에 따라 많은 국가에서는 환경 친화적이며 시스템 효율이 뛰어난 신냉동 시스템 기술에 대한 연구개발이 이미 상당부문 진행 중에 있다. 선행자료 조사에 의하면 이미 미국, 일본을 비롯한 선진 각국은 자기냉동/열음향냉동 등 환경친화적이면서, 시스템 효율이 카르노사이클에 가까울 정도로 높아질 수 있는 신냉동기술에 대한 연구개발이 상당히 진행된 상태이며, 일부는 상용화를 눈앞에 두고 있는 상황임을 알 수 있었다. 이에 반해 전세계 냉동 공조부문에서 상당한 정도의 시장점유율을 가지고 있다고 자부하는 한국의 경우는(프레온계 냉매 전폐 문제는 개도국지위로 상당기간 유예 받았으므로) 현재까지도 대부분의 제품을 HCFC냉매를 이용한 냉동시스템을 생산, 수출하고 있는 상황이다. 하지만, 향후에 한국에도 선진국과 같은 수준의 O.D.P.와 G.W.P.(아래 그림참조) 대한 규제가 시작되고, 신냉동기술의 개발이 현재와 같이 미진한 수준이라면 더 이상 오늘날과 같이 우리의 냉동공조제품이 세계시장에서 높은 시장점유율을 유지하기는 어려울 것이다.
자료조사를 통해 선진국들의 신냉동기술에 기술 집적에 비해 우리나라의 소홀한 대처를 보고 큰 위기의식을 느꼈으며, 냉동공조분야에서 향후에도 높은 경쟁력을 유지하기 위해서는 신기술의 개발이 필수라는 것을 알 수 있다.
우리 엔지니어들이 할 일은 기존의 냉매방식의 압축식 사이클에 비해 O.D.P.와 G.W.P.가 훨씬 낮은 환경 친화적이면서도, 표준조건 하에서 기존대비 향상된 냉각성능과 효율(EER : 에너지소비효율)특성 그리고 신뢰성이 확보된 신냉동기술 개발을 위해 지속적으로 연구, 개발을 수행해야만 할 것이다. 이것들을 위해서는 먼저 기존에 연구된 여러 가지 냉동기술과 기본원리에 대한 깊은 이해가 반드시 선행되어야만 할 것이다.
그림 9.1 도대체 어떻게해야 이 모든 조건들을 충족시킬 수 있을까 !
(공학자에게 필요한 고민)
표9.1 Summary of alternative refrigerants and refrigeration technologies
(출처 : CIBSE National Conference 2001, 202097)
10. 참고 문헌
(1) Englewood/Fort lee, NJ, ACRC, 1994, "New Refrigeration Technologies", Technical Insights,Inc., pp.20-33, 48-83.
(2) Klingenbugs, 2003, "서번산업엔지니어링 제품 카탈로그“, 서번산업엔지어링,
pp.11-39.
(3) 이재근, 2001, “냉동공조 강의노트”, 부산대학교
(4) 정상권, 1995, “자기냉동(Magnetic Refrigeration)", 공기조화 냉동공학 Vol.24, No.3, pp. 271-280.
(5) 이종석, 2000, “공기조화용 자기냉동기의 연구동향”, 설비저널, Vol 29, No 4,
pp.48-54.
(6) 이종석, 2001, “자기냉동/냉장고와 공조기”, 설비저널, Vol 30, No 6, pp.49-54.
(7) 이종석, 2002, “자기열량효과 측정방법과 열역학적 관계식”, 대한설비공학회 2002동계논문 발표집, pp.17-22
(8) 김동혁, 1995, “열음향 냉동(Thermoacoustic Refrigeration)" 공기조화 냉동공학 Vol. 24, No.3, pp.283-295.
(9) 민만기외 4명, 1997, “공기조화 및 냉동”, 희중당, pp. 444-447, 457-496
(10) http://www.kict.re.kr/webzine/Techlnf/99/9901.4.htm -> 환경친화적인 열음향냉동기.
(11) http://www.acs.psu.edu/THERMO/faq.htm -> 열음향냉동기의 FAQ
(12) http://amorphous.xtal.nagoya-u.ac.jp/research/thermo_ac/
-> 熱音響現象(열음향현상)
(13) http://civil.colorado.edu/~muehleis/thermoacs/thermoacs.html
-> What is Thermoacoustics?
(14) 조성현 기자, 2002-12-05, "음파를 이용한 냉각기술이 개발됐다", 연합뉴스
(15) http://project.bre.co.uk/cool/stirling.htm -> Stirling & Malone cycle
(16) U.S. Patent, No.4,366,676, "Cryogenic cooler apparatus", Jan. 4, 1983
-> Malone cycle
(17) http://www.thermotek.co.kr/technology/default.asp -> 청호그룹 ㈜ 써모텍
(18) http://www.knuiedt.re.kr/mat/sub/4-3.htm
-> Peltier소자를 이용한 Thermoelectric generator의 특성
(19) http://home.megapass.co.kr/~igreenwe/component -> Thomson effect

키워드

레포트,   사회과학,   냉동 신기술