백신 운송도 친환경으로…헬륨 냉매 활용 초저온 냉동기술 개발

기계연 "반도체 초저온 냉각 기술 등에도 적용"

한국기계연구원은 친환경 냉매를 활용한 초저온 냉동기 '스털링(Stirling) 냉동기'를 개발했다고 30일 밝혔다.

열기관 사이클을 이용한 이 냉동기는 주로 영하 150도 이하의 극저온 분야에 활용돼온 기술이다.

두 개의 피스톤이 움직이며 압축과 팽창 과정을 반복하면서 열을 펌프질하는 원리로 작동한다.

일반 가정용 냉동고에 쓰이는 기존 증기-압축 냉동 기술은 초저온까지 냉각할 경우 압축기 내부의 윤활유가 응고해 유로가 막히는 등 문제가 있다.

연구팀은 스털링 냉동기를 초저온(영하 60∼150도) 분야에 적용, 기존 증기-압축 냉동 기술보다 에너지 효율은 2배 이상 높으면서 온도를 더 정밀하게 조절하는 데 성공했다.

스털링 냉동기는 압축기와 열교환기, 팽창기, 오일 분리기 등 여러 부품을 일체형으로 구현해 장치 부피를 줄일 수 있으며, 프레온 냉매 가스가 아닌 헬륨을 냉매로 이용해 환경 오염 우려도 없다.

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 백신 운송을 위한 콜드체인(저온 유통망), 반도체·디스플레이 분야 초저온 냉각 기술 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

/연합뉴스