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폐열을 줄이기 위한 단열 세라믹 다공체 개발

전문가 제언: ○단열재는 유기질 단열재와 무기질 단열재 로 대별할 수 있으며 유기질 단열재는 폴리스틸렌 비드, 스티로폴, 우레아 폼, 발포폴리스틸렌, 폴리에스터 등 보온단열효과를 내는 것과 무기단열재로는 그라스 울, 미네랄 울, 펄라이트, 석고, 실리카, 세라믹 화이바, 흄 실리카 등이 화재시 내화성능을 필요로 하는 산업체에 많이 사용되고 있다.

○ 단열재는 그 용도에 따라 건축용과 패널용, 산업용으로 구분된다. 국내 시장에선 건축용이 절반을, 패널용과 산업용이 각각 44%와 6%를 차지하며. 국내시장은 유기단열재가 70%를 점유하고 있다. 이들 유기 단열제품은 에너지의 효율적 이용을 위한 환경조성에 필수적인 에너지절약 설계기준에 따라 단열성능 기준을 갖고 있다

○ 반면 무기단열재는 불연재로 사용온도의 범위가 넓어 산업용으로 사용된다. 고온에선 단열효과가 좋다. 이러한 장점으로 화학 및 원자력발전, 요업 및 제철 플랜트분야에서 보일러, 연도, 각종 배관 및 탑조류, 열교환기 등 단열용도로 사용된다.

○ 본보고서는 무기단열재로써 소성로에서 손실되는 미이용열을 감소시키기 위하여 고온에서 견디며, 단열효과가 탁월한 구조재료용 단열재 개발에 관한 것이다. 따라서 압축강도가 크고 열전도율이 낮은 세라믹 다공체의 개발을 제안하였다. 원료로는 이트리아 안정화 지르코니아 분말을 사용하고, 원료를 혼합한 슬러리를 겔화시키고, 세라믹 분산겔을 얻은 후, 동결시켜 빙결정형성 건조한 후 소성하는 공정이 개발 되었다.

○ 소성로를 비롯한 용융로, 고온 소결로 등과 같은 열효율이 낮은 고열 구조재료에 고온에 견디고 기계적 하중에 견디는 다공성 세라믹 단열재의 응용은 미이용열을 에너지 절감에 크게 기여 할 것으로 앞으로도 계속적인 응용을 위한 실용화개발이 요구된다.

저자: Yosuke TANAKA , Ayumi MATSUOKA
자료유형: 학술정보