섭씨 영하 2백도 이하의 극한냉동능력을 갖는 극저온 냉동기의 국산화
개발연구가 활발히 추진되고 있다.

한국기계연구원은 미사일이나 야간투시경의 적외선센서, 이동통신용
지상센터의 센서, 초전도및 우주항공 군사 의료기기등 광범위한 분야에서의
극저온냉각기수요가 확산되고 있는 추세에 발맞춰 극저온 냉동기개발연구를
대폭 강화하고 있다.

기계연은 특히 액체질소온도인 77K(1K는 섭씨 영하 2백73.15도)와 액체
헬륨온도인 4K 범위에서 냉동능력을 극대화할수 있는 초소형냉동기 개발에
초점을 맞추고 있다.

액체헬륨온도영역에서는 기포드.맥마흔냉동기(GM냉동기)를 실용화해
자기공명영상장치(MRI)의 액체헬륨 증발가스 재응축및 초전도실험장치등에
활용토록하고 액체질소온도영역에서는 맥동관냉동기를 개발, 첨단
적외선센서의 냉각및 이동통신지상센터의 센서냉각등에 접목시킬수 있도록
할 방침이다.

기계연은 이미 지난 90년부터 5년간 반도체공정에 사용할수 있는 극고
진공 크라이오펌프개발을 위해 GM냉동기와 맥동관냉동기 개발연구를 수행,
기반기술을 확보해 놓고 있다.

GM냉동기의 경우 최저도달온도 8.4K이며 20K온도범위에서 냉동능력 10W의
냉동기시제품을 개발했다.

또 구조가 간단해각종 극저온 냉동기수요를 대체할 것으로 예상되는
맥동관냉동기도 최저도달온도 18K,그리고 80K에서 23W의 냉동능력을
구현하는데 성공했다.

이 연구소 열유체시스템연구부의 고득용연구원은 "이제까지 확립한 기반
기술을 토대로 특정온도범위에서의 냉각능력 극대화및 소형화기술을
기업체와 공동개발할 것"이라며 관련기기의 수입대체는 물론 냉동및 진공
관련사업의 활성화를 기대했다.

한편 극저온에 대한 연구는 네덜란드의 카멜링 온네스가 1911년 수은의
초전도현상을 발견한 이후 각광받기 시작한 이래 다양한 용도로 개발돼
현재는 수 마이크로K 범위까지 냉동시킬수 있는 장치까지 개발되어 있다.

미국 일본 중국 유럽등지에서는 이미 소형의 극저온 냉동기를 분야별로
다양하게 실용화해 야간투시경의 적외선센서냉각에 스털링냉동기를, MRI
크라이오펌프등에 GM냉동기를 개발해 활용하고 있으며 이를 구조가 보다
간단한 맥동관냉동기로 교체하기 위한 연구도 활발히 진행하고 있는 것으로
알려지고 있다.

(한국경제신문 1997년 3월 6일자).