작성일 : 19-06-11 13:55
이정호 기계연 박사 연구팀, 방향 무관하게 작동하는 '냉각판' 개발 , 전자제품 발열 줄이고 수명 늘리는 '新 냉각기술' 개발
 글쓴이 : happy
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한국기계연구원은 이정호 에너지기계연구본부 에너지변환기계연구실 책임연구원 연구진이 전자 장비 열 관리를 위한 새로운 냉각기술 '무방향성 상변화 냉각판'(TGP) 개발에 성공했다고 밝혔다. 무방향성 상변화 냉각판의 작동 원리. <사진=한국기계연구원 제공 >한국기계연구원은 이정호 에너지기계연구본부 에너지변환기계연구실 책임연구원 연구진이 전자 장비 열 관리를 위한 새로운 냉각기술 '무방향성 상변화 냉각판'(TGP) 개발에 성공했다고 밝혔다. 무방향성 상변화 냉각판의 작동 원리. <사진=한국기계연구원 제공>

전자제품에 발생하는 열은 제품 수명을 줄인다. 미국 공군 연구에 따르면 발열은 전자제품 고장 원인 54%에 해당한다고 보고했다. 이렇듯 열 관리를 위해선 냉각이 필수적인데 최근 국내 연구진이 기존보다 2배 이상 냉각성능이 뛰어난 새로운 기술을 개발했다. 

한국기계연구원(원장 박천홍)은 이정호 에너지기계연구본부 에너지변환기계연구실 책임연구원 연구진전자 장비 열 관리를 위한 새로운 냉각기술 '무방향성 상변화 냉각판'(TGP) 개발에 성공했다고 10일 밝혔다.

기존 냉각판이 '증발'을 이용해 중력 방향에 따라 일정한 방향으로만 냉각이 가능하지만 TGP는 비등(boiling)을 이용하기 때문에 방향성에 구애받지 않고 효과적인 냉각이 가능하다. 비등은 물이 1기압 100도에서 끓어서 증발하는 현상이다. 증발은 빨래가 마르거나 컵 속 물이 증발하듯 액체가 기화하는 현상을 모두 포함한다.

TGP를 전자 장치 내부 고온이 발생하는 부품에 부착하면 발열부와 맞닿은 부분에서 기포가 발생한다. 기포가 압력에 의해 액체를 사방으로 밀어내면서 냉각이 이뤄진다. 압력에 의한 이동이기 때문에 작동 방향의 변화와 관계없이 냉각성능을 유지할 수 있다.

연구진은 냉각판의 고온부 금속 표면을 다공성 구조로 가공해 상대적으로 낮은 온도에서도 쉽게 물이 끓도록 했다. 이를 통해 냉각 성능을 2배 이상 높인 기술을 개발했다. 매끄러운 표면보다 요철이 있는 구조에서 물이 더욱 빨리 끓는 점에서 착안했다. 

이정호 책임연구원"전자 장비뿐만 아니라 방열과 냉각을 해야 하는 많은 산업 분야에서 확대 적용할 수 있을 것"이라며 "최근 배터리 화재로 이슈가 된 ESS 배터리, 전기자동차 배터리, 고출력 LED 등 고발열 냉각이 필요한 고출력 전자 장비의 열관리 분야에 직접 활용될 수 있다"고 말했다.

왼쪽부터 신동환 선임연구원, 김진섭 선임연구원, 이정호 책임연구원. <사진=한국기계연구원 제공 >왼쪽부터 신동환 선임연구원, 김진섭 선임연구원, 이정호 책임연구원. <사진=한국기계연구원 제공>