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흡착냉각 사이클에서 활성탄소섬유의 역할

전문가 제언: ○ 본 논문에서 검토된 흡착냉각 시스템을 기존의 기계식 냉각 시스템과 비교해 볼 때, 흡착냉각 시스템은 태양열, 폐열, 지열과 같이 비교적 저온의 열원을 사용할 수 있고, 소음과 진동이 없으며 작동원리가 단순하고 유지보수 소요가 적고, 환경에 유해한 냉매를 필요로 하지 않는 장점을 갖고 있는 반면에, 냉각 시스템의 냉각효율(SCE)과 성능계수(COP)가 낮고 부피와 중량이 큰 단점을 갖고 있다. 따라서 흡착냉각 시스템 분야의 연구개발은 이러한 단점들을 해결하기 위한 방안들에 초점이 맞추어지고 있다고 볼 수 있다.
○ 활성탄소 섬유는 실리카겔, 제올라이트, 활성탄과 같은 흡착제보다 최근에 개발된 흡착제이고 흡착용량이 우수하기 때문에 앞으로도 연구대상으로 각광을 받을 것으로 판단된다. 또한 활성탄소 섬유이외에 흡착성능이 우수한 새로운 흡착제들이 많이 출현하고 있기 때문에, 앞으로 흡착냉각 시스템의 성능을 향상시키기 위한 방안의 하나로 새로운 흡착쌍(adsorption pair)을 찾아내는 연구는 여러 나라에서 지속될 것으로 판단된다.

○ 1980년대부터 흡착냉각 시스템과 관련한 많은 연구결과와 특허들이 출현하였고 미국, 일본, 독일, 프랑스 등에서 상용화한 사례가 있으며, 최근에 스웨덴과 덴마크에서 도시의 냉난방 에너지 수요를 줄이고 재생 에너지의 활용도를 높이기 위한 방안으로 흡착냉각 플랜트(plant)의 적용을 검토한 사례가 있다.

○ 국내에서는 한국에너지기술연구원, 한국생산기술연구원, 한국과학기술연구원 그리고 한국과학기술원 등 일부 대학에서 이 분야에 대한 연구개발 경험을 갖고 있다. 앞으로 실용성이 높은 흡착냉각 시스템이 개발되기 위해서는 흡착용량이 우수한 흡착쌍을 찾아내기 위한 연구와 더불어 흡착층(adsorption bed)의 설계, 열전달 성능향상, 냉각 장치의 소형화 및 경량화에 관한 연구들이 지속되어야할 것으로 판단된다.

저자: Dalia Attan
자료유형: 학술정보