기계연, 영하 200도까지 내려가는 극저온 냉동기 실증 성공

코로나19 백신 운송 콜드 체인에도 적용 가능…출력 높여 액화천연가스 운반선에 사용 추진"

한국기계연구원은 최저 영하 200도까지 내려갈 수 있는 극저온 냉동기 시스템을 개발해 출력을 내는데 성공했다고 17일 밝혔다.

연구팀이 개발한 냉동기를 이용해 천연가스와 질소가스를 액화 온도(각각 영하 162도, 영하 196도)보다 낮춰 액체 연료로 사용할 수 있다.

기존 냉매 헬륨보다 분자량이 5배 이상 무거운 네온을 냉매로 사용해 팽창기(냉매 가스를 팽창시켜 극저온 조건으로 만들어주는 장비) 작동 효율을 높였다.

팽창기 회전 속도를 헬륨 기반 팽창기의 3분의 1 수준으로만 올려도 극저온 상태를 유지할 수 있다.

연구팀은 영하 200도에서 2킬로와트(㎾)의 출력을 내는 데 성공했다.

이번 냉동기 개발에 적용된 콜드박스(극저온 팽창기·극저온 열교환기·단열기) 기술은 코로나19 백신 운송을 위한 콜드 체인(저온 유통망)에도 적용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 극저온 냉동기를 국내 액화천연가스(LNG) 운반선에 적용할 수 있도록 출력을 10kW 수준으로 높이는 후속 연구를 추진할 계획이다.

염한길 책임연구원은 "현재 국내 운반선에 쓰이는 증발 천연가스를 포집해 응축시키는 장비는 전량 외산 기술로 운용되고 있다"며 "터보압축기, 극저온 팽창기 등 핵심 기계를 개발해 상용화할 계획"이라고 말했다.

/연합뉴스