차세대 열에너지 수송 디바이스 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2009-12-18

일본 신에너지산업기술종합개발기구(NEDO)의 산업기술 연구 조성 사업의 일환으로 나고야 대학 대학원 공학연구과 항공우주공학과에서는 전력을 이용하지 않고 반영구적으로 열의 수송을 가능하게 하는 루프 히트 파이프(LHP) 기술을 개발했다. 이 기술의 확립에 의해 광범위한 열 요구에 대한 루프 히트 파이프의 설계 및 시제품 제작이 가능해졌다. 에너지 절약 냉각이나 열에너지 유효 이용이 요구되는 분야에서의 활용이 기대되는 기술이다. 이번에 나고야 대학 대학원 공학연구과에서 개발한 루프 히트 파이프는 반경 1미크론 이하의 고분자 다공질체를 이용해 대량 열수송(열수송 용량：10W~1kW), 장거리 열수송(열수송 거리：10cm~10m) 및 소형?경량화를 가능하게 하는 데 성공했다. 에너지 절약이 강하게 요구되고 있는 요즘, 고효율 열에너지의 수송이나 냉각 기술은 민생, 산업, 운수 거의 전분야에 걸친 중요한 연구 개발 과제이다. 에너지 절약화에 공헌하는 열수송 시스템의 하나로서 히트 파이프가 주목을 끌고 있는데, 기존의 히트 파이프는 관 전체 길이에 걸쳐 위크(Wick)가 존재하고 기체와 액체가 쌍방향으로 흘러 장거리 열수송 및 대량 열수송이 곤란했다. 한편, 루프 히트 파이프는 위크가 증발기 내에만 존재해 다른 유로는 평활한 관으로 이용할 수 있기 때문에 기존의 히트 파이프보다 모세관 힘을 높이는 것이 가능하다. 그 때문에 중력의 영향도 덜 받고 장거리 열수송이 가능하게 된다. 또, 평활관은 유연한 관을 이용할 수 있기 때문에 레이아웃의 자유도가 높은 것도 특징이다. 본 기술에 의해 기존의 히트 파이프보다 높은 열수송이 실현되고, 또 액랭 펌프 시스템과 같이 전력이나 기구도 필요 없이 높은 열에너지 수송이 실현될 수 있을 전망이다. 이 기술에는, 다음과 같은 장점이 있다. 첫번째로, 대량, 장거리 열수송이 가능하다는 것이다. 전력이나 기계가 전혀 필요 없는 반영구적인 열수송 디바이스로 히트 파이프 기술과 비교해 대량 열수송, 장거리 수송이 가능한 동시에 항중력성도 우수하다. 두번째로, 기존의 루프 히트 파이프보다 더욱 높은 열수송이 가능하다. 세공 반경 1μm 이하의 위크에 의해 기존의 LHP보다 더욱 높은 열수송이 가능하게 된다. 마지막으로, 폭넓은 열요구에 대응 가능하다. 향후, 나고야 대학에서는 추가적인 고성능화와 저비용화 및 다양한 분야에서의 응용 전개를 진행시켜 나갈 예정이다. 또한, 에너지 절약 냉각 기술의 개발이나 열에너지 유효 이용을 목표로 하는 기업 및 히트 파이프 등 냉각 디바이스의 연구 개발에 실적이나 관심을 가지고 있는 기업과의 공동 개발을 제안하고자 한다. 2009-12-18 22;36;00.jpg 출처 : http://app3.infoc.nedo.go.jp/informations/koubo/press/CA/nedopressplace.2008-11-26.1174332432/nedopress.2009-12-10.3450064454/