| 초록 |
최근에는 천연자원의 매장량의 한계와 석유, 석탄, 천연가스 등의 사용에 따른 환경문제로 에너지의 효율적 사용이란 문제가 많은 관심을 받고 있다. 산업폐열을 회수, 활용할 수 있는 요소 기술로서는 열교환 집적기술, 열펌프 및 냉동기술, 기계적 증기 재압축 기술, 그리고 에너지 저장 및 화학축열기술 등이 있으며 이중에서 가장 관심을 받고 있는 분야가 열 교환 집적기술 및 열펌프 기술로서 국내외에서 이 분야에 대해 수많은 연구가 행하여지고 있다. 화학열펌프 시스템은 이용하는 화학반응의 형태, 냉매의 종류에 따라 다양한 종류가 있으며, 몇가지 조건이 만족되는 모든 가역반응을 화학열펌프 사이클 구성에 적용할 수 있다. 화학식 열펌프는 기계적 열펌프에서 사용하는 압축기가 없으며, 1차에너지 사용, 소음공해가 없는 장점을 가지고 있다. 따라서 선진 외국에서는 화학열펌프에 대한 연구 개발이 이루어졌으나, 화학열펌프의 핵심기술인 두 상의 반응물질간의 열 및 물질전달에 관한 문제점을 해결하지 못한 채 중단한 실정이다. 그러나, 프랑스의 Spinner 교수팀은 팽창흑연에 무기염을 함침시킴으로써 화학반응시 발생되는 열, 물질전달 및 내구성에 대한 문제를 해결한 재료를 개발하였다. 이를 IMPEX라고 명하였다. 또한 구동매체를 암모니아 가스로, 반응매체를 IMPEX 블록으로 하는 장치를 구성하여 냉난방을 할 수 있는 시스템을 STELF라고 명하고 이에 대한 연구를 지속적으로 진행하고 있다. 본 연구에서는 NiCl2을 무기염으로 사용하였으며, 기존보다 반응블록의 직경이 작은 반응블록을 제조하여 반응특성 실험을 수행하였다. 반응블록의 직경을 줄임으로써 열 및 물질전달의 향상을 통해 좀 더 빠른 반응을진행시키기 위함이다. (기존의 반응블록의 직경은 15cm이며, 현 반응기의 직경은 3.6cm이다.) 또한, 직경에 따른 온도변화를 측정하여 반응열의 흐름을 예측하였다. |
