| 초록 |
입도 50㎚ 미만의 고형입자를 유체에 균질 분산시켜 열전달 효율을 높인 나노유체가 차세대 냉각매체로서 큰 관심을 받고 있다. 물과 에칠렌글리콜과 같은 냉매의 경우, 금속/비금속 나노분말의 분산이 용이한 반면, 용매 자체의 열전달 특성이 뛰어나 상대적으로 분말 첨가에 의한 열특성 향상 효과는 크지 않다. 이와 대조적으로 오일은 그 자체의 열전도도가 대단히 낮기 때문에 나노분말 첨가에 따른 효과가 상대적으로 매우 클 것으로 예상된다. 그러나 오일 계통의 유체에 나노분말을 분산시키는 것은 분말과 용매의 표면특성의 차이로 인해 대단히 어렵다. 따라서 오일 기반의 안정된 나노유체를 제조하기 위해서는 나노입자의 표면을 적절한 분산제를 사용하여 親油性으로 표면개질해야 한다. 본 연구에서는 초고압 변압기용 절연유에 20㎚ 미만의 평균입도를 가진 알루미나(Al2O3) 나노입자를 분산시켜 장시간 침전의 우려가 없는 안정된 혼합유체를 얻을 수 있는 최적의 분쇄/분산 및 표면개질 공정을 도출하고, 유체의 분산안정성이 정적 및 동적 열전달 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 안정된 분산성의 혼합유체는 표면개질 과정에서 부산물로 생성되는 물 및 분말 표면과 반응하지 않은 과잉의 분산제를 완벽히 제거하고 분말의 건조과정을 생략해야만 얻을 수 있었으나, 이러한 분산안정성의 향상이 열전달 특성의 향상에 직접적인 영향을 미치지는 않는 것으로 나타났다. |
