전자 부품, Li-이온 전지 그리고 태양전지 모듈을 위한 상변화 물질을 이용한 열 관리

전문가 제언

○ 상변화물질(phase change material: PCM)은 현재 주로 열저장매체로 사용되고 있지만, 전자부품, Li-이온 전지 그리고 태양전지의 열관리 시스템용으로도 최근에 주목을 받고 있다. 전통적인 강제적인 액체/기체의 순환에 의한 복잡하고도 번거로운 능동식 냉각법과 비교하여 수동식 PCM계 열관리 시스템은 체적이 적고, 효율이 높으며, 단순하고 그리고 작동에 추가적인 동력을 필요로 하지 않는 장점이 있어, 특히 고 방전속도 및 높은 주변 온도와 같은 가혹한 조건 하에서 작동하는 전자장치의 열관리 시스템으로 적합하다고 생각된다.

○ 그러나, PCM 계 열관리 시스템은 PCM의 잠열이 소진되면 더 이상 작동을 하지 못하는 단점이 있어 그 용도가 주기적으로 작동하는 장치에만 제한적이고, 또한 이동식 전자장치에 사용하는 경우에는 중량이 문제가 있어 이를 개선하기 위한 노력이 추가적으로 요청되고 있는바, 공랭식 열관리 시스템과의 하이브리드화가 하나의 대안이 될 수 있다고 본다.

○ 아울러, 유기 PCM의 낮은 열전도성 문제를 해결하기 위해 EG와의 복합체화 등 유기 PCM 계 열관리 시스템에 대해서는 많은 연구들이 되어 있지만, 무기 PCM 계에 대해서는 높은 열전도성에도 불구하고 부식 및 높은 과냉각의 문제로 별로 연구된 것이 없는 바, 무기 계 PCM의 부식 및 과냉각 문제를 해결하기 위한 연구가 필요하다고 본다.

○ PCM을 이용한 통신장비 부품의 열관리 시스템은 1990년대 초에 호주 및 스웨덴의 통신회사에서 개발을 시작하여, 현재 Ericsson, Thermocell 등이 실용화하고 있다. 한편, 전기자동차용 Li-이온 전지용 PCM 계 열관리 시스템은 미국의 UC Riverside 등에서 관련연구를, 그리고 AllCell Tech. 및 Outlast Tech. 등이 실용화를 추진하고 있으며, 태양전지용으로는 유럽의 일부대학에서 실험실적 연구단계에 있다.

○ 국내에서는 PCM을 이용한 냉난방 시스템 및 의류제품의 생산이 일부 이루어지고 있고, 통신장비 부품용 PCM 계 열관리 시스템의 개발이 KT 및 KIER 등을 중심으로 이제 막 시작된 단계에 있다.

저자

Ziye Ling etal.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

31()

잡지명

Renewable and Sustainable Energy Reviews

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

427~438

분석자

박*규

분석물

• 전자 부품, Li-이온 전지 그리고 태양전지를 위한 상변화 물질을 이용한 열관리.pdf [328,313 byte]

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