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물류냉장고에 아이스슬러리와 잠열축열의 적용

전문가 제언: ○ 아이스슬러리를 열매체 혹은 잠열축열재로 사용하면 고밀도의 에너지 저장과 열 반송효과가 있다. 이는 미세한 얼음입자와 물(혹은 수용액)의 혼합물로서 기존에는 주로 공기조화와 에너지 저장 등의 분야에 사용되고 있다. 특히 본고는 0℃ 미만의 공조가 필요한 냉장부분의 물류냉장고를 예로 들어 수용액에 의한 저온축열과 아이스슬러리의 반송을 결합시킨 저환경부하의 냉각시스템을 소개하였다.

○ 아이스슬러리에 대한 공조와 에너지 저장 측면의 장점은 유동성이 좋고 축열밀도가 크며 열 교환성능이 좋다는 것 등이다. 또한 아이스슬러리는 고밀도 열 수송매체 특성, 잠열에 의한 일정 온도유지 특성, 얼음입자가 가진 부착성 등이 주목을 받고 있다. 이와 관련하여 본고는 냉동기 배열과 잠열축열재를 이용하며 1차 에너지를 소비하지 않기 때문에 냉장분야에서 널리 보급될 가능성이 있는 새로운 개념의 성에제거 시스템도 소개하였다.

○ 아이스슬러리 반송식 저온축열 냉각을 이용하는 콜드체인 시스템은 축열매체(수용액)로 프로필렌글리콜계의 수용액을 사용하므로 농도와 동결온도는 축빙의 양에 따라 변한다. 또한 아이스슬러리는 미세한 얼음입자를 포함하고 있기 때문에 고/액 계면(solid/liquid interface)의 표면적이 크며 고/액 계면은 항상 고/액의 상평형온도(phase equilibrium temperature)를 유지하기 때문에 높은 열교환 성능을 기대할 수 있다.

○ 따라서 물류냉장고와 같은 냉장식품을 취급하는 콜드체인(저온유통)에서는 저장품목의 신뢰성을 향상시키기 위하여 변동성이 크면서도 고효율을 나타내는 아이스슬러리의 각종 물리적 특성이 유효하다. 우리나라에서도 한국에너지연구원, 한국식품연구원 등에서 아이스슬러리에 대한 활용 연구가 시행되고 있으나 물류냉장고에의 활용에 관한 연구개발은 아직 이뤄지지 않고 있다. 따라서 본고에서 소개한 물류냉장고에의 아이스슬러리와 잠열축열 내용은 우리나라의 유통과 수출입 업무의 발전에 참고할 필요가 있을 것으로 생각된다.

저자: NINIMIYA TOORU
자료유형: 니즈학술정보