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극저온 냉동기의 진공유지방식 열 커플러

전문가 제언: ○ 환경 친화적인 냉동기의 필요성, 특수한 상황에서의 냉동 등의 여러 가지 요인에 의해 특수 냉동 방식이 요구되고 있으며, 특수 냉동 기술은 주로 극저온 기술과 함께 연구되어 왔다. 극저온은 대체로 120K 이하의 온도 영역을 말하며, 120K 이하의 온도를 생성하는 냉동 시스템을 극저온 냉동기라고 부르고, 사용하는 온도 영역에 따라 다양한 극저온 냉동기가 개발되고 있다.

○ 극저온 기술은 미국, 일본, 스웨덴 등의 일부 선진국을 중심으로 발전하여 왔으며, 이에 대한 수요가 군사, 우주 항공, 진공, 의료분야 등에서 꾸준히 증가하고 있다. 국내에서도 기초과학 분야를 비롯하여 반도체 산업 분야 등 많은 분야에서 액체 냉매를 사용하는 극저온 기술에 대한 수요가 점차 증가하고 있다.

○ 냉각된 물체를 둘러싼 진공 상태에 영향을 미치지 않으면서 빠르게 교체 작업을 수행할 수 있으며, 냉동 대상 물체에 어떠한 힘도 가하지 않은 상태에서 수행하기 위해 극저온용 열 커플러(thermal coupler)가 필요하다. 장기간 사용하기 위해 냉동 대상 물체 주위의 저온 제어 진공을 해제시키지 않고, 그 장치를 예열하지 않은 상태에서 극저온 냉동기의 헤드를 교체하고자 할 경우에 열 커플러를 사용한다.

○ 종래 CFC 계열의 냉매를 대신할 새로운 냉매에 대한 연구와 새로운 극저온 냉각 방법에 대한 다양한 시도가 진행되고 있다. 이러한 냉각 기술을 냉장고나 에어컨과 같이 가전제품의 냉각 기술로 확대 적용하는 연구를 포함하여, 냉동 대상 물체 주위의 저온 제어 진공을 해제시키지 않고 그 장치를 예열하지 않은 상태에서 극저온 냉동기의 헤드를 교체할 수 있는 장치의 연구를 확대할 필요가 있다고 생각한다.

저자: RADOVINSKY ALEXEY L, ZHUKOVSKY ALEXANDER
자료유형: 특허정보