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열전변환소자와 열파이프를 이용한 자동차의 폐열회수

전문가 제언: ○ 내연기관은 효율적로 화학적 에너지를 기계적 에너지로 전환하지 못하고 이들 에너지의 대부분은 열에너지로 대기에 혹은 냉각제에 방열된다. 엔진효율을 직접적으로 향상시키는 것보다 폐열회수 시스템을 사용하여 엔진효율을 향상시키는 노력이 수행되었다.

○ 이 목적을 위하여 유효한 두 개의 유망한 기술이 알려졌으며 이들은 열전발전기(TEG: ThermoElectric Generator)와 열파이프(Heat Pipe)이다. 둘 모두 내구성이 있는 고체 상태의 재료로서 수동적으로 조용히 계측할 수 있다.

○ 열파이프의 이용은 TEG의 온도조정과 함께 잠재적으로 시스템에서 압력손실과 열저항을 줄일 수 있고 설계 유연성이 증가되었다. TEG는 저온한계와 상대적으로 낮은 효율과 같은 한계를 가지고 있다. 이들 기술은 완전히 고체 상태와 수동 폐열회수 시스템(Passive Waste Heat Recovery System)을 만드는 잠재성이 있다.

○ 자동차의 폐열회수에 대한 국내 연구는 “폐열 회수장치를 이용한 대형 직렬형 하이브리드 전기자동차의 연비향상에 관한 연구(2014)” 등 27편이 검색되었다.

○ 그러나 열전소자를 이용한 연구는 “열전소자를 이용한 자동차엔진 배기 폐열회수 시스템 해석 모델 개발(2014)” 등 단 2편이 연구결과로서 검색되었으나 열전소자와 열파이프를 함께 사용한 경우는 없었다. 본고의 내용은 다소 드문 연구 결과로서 이 분야 연구자들에게 좋은 정보가 될 것으로 생각한다.

저자: B. Orr , et al.
자료유형: 니즈학술정보