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저온 냉매로 CO2의 상태 고찰

전문가 제언: ○ 식품 산업, 냉동 산업, 레크리에이션 활동 등에서 CO2는 저온 냉동 시스템에 대한 가장 선호되고 전망이 있는 냉매로 나타났다. 최근 널리 보급된 CO2 냉매의 사용은 상업적 측면에서 세계적으로 매혹적임이 입증되었다.

○ 이 논문은 저온 냉매에서 CO2 응용과 전체적인 기본적 관점 등에 대하여 해설하고 있다. 또한 산업체에서 사용된 설계 기술에 관한 여러 가지 캐스케이드(cascade), 초임계 사이클, 초임계 부스터(transcritical booster)에 대하여 고찰하였다. 한편 많은 다른 흥미 있는 설계와 변형기술이 특별한 상태에서 변함없이 사용되고 있음을 나타내었다.

○ CO2 냉매에 대한 국내 연구로는, “이젝터를 적용한 CO2 냉동사이클의 내부 열교환기 길이에 따른 성능변화(2012)”, “CO2 마이크로 채널 증발기에서 압력강하에 미치는 영향(2011)”, “CO2 냉매용 전자 팽창 밸브의 해석 및 평가(2009)”, “Non CO2 온실가스 처리 기술에 관한 연구 동향(2010)”, “CO2 냉매용 열펌프 시스템의 성능 특성에 관한 실험적 연구(2006)”, “CO2 냉매용 Scroll 압축기의 Wrap 응력 분포해석(2004)”, “유동 중의 CO2 냉매와 오일 혼합물의 농도 예측을 위한 상관식(2007)” 등이 발표된 바 있다.

○ 캐스케이드 시스템에 관한 대표적인 국내의 연구로는, “대체 냉매용 캐스케이드 시스템의 성능 실험(2000)”, “R134a 터보 냉동용 원심 압축기의 성능특성에 관한 수치해석(2004)”, “액화질소 초저온 이원 냉동 냉매의 비교 실험연구(2006)”, “캐스케이드 냉동 시스템의 프로판에 대한 냉매의 온도 분포 특성(2007)”, “초저온 캐스케이드 냉동사이클의 중간 압력 및 바이패스 유량 최적화” 등을 꼽을 수 있다.

○ 이상의 국내 연구로부터 CO2에 대한 연구는 상당히 많이 수행되고 있는 것을 알 수 있다. 캐스케이드 시스템에 관한 연구는 적은 수로 연구되고 있고 초임계 부스터 장치에 대한 연구도 아주 적은 편이다. 따라서 이 논문은 국내의 대체 냉매의 CO2 연구에 좋은 참고가 될 수 있을 것으로 생각한다.

저자: PRADEEP bANSAL
자료유형: 학술정보