초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구의 목표는 과도한 냉방 부하 집중으로 인한 전기에너지 자원의 활용 효율화와 에너지 절감을 위해 사용되고 있는 PCM 열교환기 내부의 열전달을 촉진하고 응결을 제어할 수 있는 기술을 개발

◼ 전체 내용
○ 열전달 유체가 지나가는 배관과 PCM 내부 열전달 촉진 구조체의 접합 기술 개발을 통한 경계면에서의 열저항 저감 기술 개발
○ Phosphore Thermometry 기법을 응용한 메탈폼 표면 온도 측정 기법의 개발 및 적용
○ 메탈폼을 적용한

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
본 연구의 목표는 과도한 냉방 부하 집중으로 인한 전기에너지 자원의 활용 효율화와 에너지 절감을 위해 사용되고 있는 PCM 열교환기 내부의 열전달을 촉진하고 응결을 제어할 수 있는 기술을 개발

◼ 전체 내용
○ 열전달 유체가 지나가는 배관과 PCM 내부 열전달 촉진 구조체의 접합 기술 개발을 통한 경계면에서의 열저항 저감 기술 개발
○ Phosphore Thermometry 기법을 응용한 메탈폼 표면 온도 측정 기법의 개발 및 적용
○ 메탈폼을 적용한 PCM 열교환기 응결현상 가시화 및 열교환기 제작/성능시험

◼ 1단계
❏ 목표
본 연구의 목표는 과도한 냉방 부하 집중으로 인한 전기에너지 자원의 활용 효율화와 에너지 절감을 위해 사용되고 있는 PCM 열교환기 내부의 열전달을 촉진하고 응결을 제어할 수 있는 기술을 개발
❏ 내용
○ 열전달 유체가 지나가는 배관과 PCM 내부 열전달 촉진 구조체의 접합 기술 개발을 통한 경계면에서의 열저항 저감 기술 개발
○ Phosphore Thermometry 기법을 응용한 메탈폼 표면 온도 측정 기법의 개발 및 적용
○ 메탈폼을 적용한 PCM 열교환기 응결현상 가시화 및 열교환기 제작/성능시험

□ 연구개발성과
○ 구리메탈폼과 구리 파이프, 니켈폼과 sus 파이프 등 다앙한 소재와 폼 소재에 대한 접합 조건 및 접합 강도 등을 확인하고 이를 바탕으로 PCM 열교환기를 제작시험함.
○ Phosphor Thermometry 기법을 응용하여 메탈폼 표면에서의 응결 시 온도변호를 측정할 수 있는 온도보정 방법과 측정 방법을 개발하여 응결 현장을 정성적으로 해석함.
○ 폼을 이용한 PCM 열교환기의 브레이징 공정과 제작 공정을 정립하였으며 상변화시의 응결 특성 및 액화 특성을 정성적으로 파악 분석함.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ PCM 열교환기를 적용한 refrigeration battery 기술 분야
열대 지역이나 여름철의 냉방 부하에 있어서 주간에 집중되는 냉방부하의 분산을 위한 산업 분야를 중심으로 refrigeration battery 개념을 적용하고 있음. 참고로 Refrigeration battery를 적용한 결과 최대 45%의 냉방 에너지를 저감할 수 있을 것으로 보고되고 있음. 열전달 촉진 및 응결 제어 기술은 refrigeration battery의 작동 효율성과 안정성을 확보하는데 기여할 수 있을 것으로 기대됨.
○ 에너지 절감형 건축 자재 시장에서의 PCM 열교환기
에너지 절감형 창문이나 건축 자재 시장에서 빌딩의 에너지 소비 효율을 높이기 위해 PCM 열교환기 적용 연구들이 진행되고 있음. 야간의 낮은 외기 온도를 이용하여 PCM에 냉열을 저장하고 주간에 냉열을 서서히 방열함으로써 냉방부하를 줄일 수 있는 passive 형태의 PCM 모듈 적용에 있어서 PCM 내부의 열전달 성능을 높일 경우 제한된 시간에 보다 많은 냉열을 저장할 수 있음.
○ 개인용 이동형 냉방 기술 Roving Comfort
최근 들어 PCM 열교환기를 이용하여 개인용 이동식 냉방 시스템인 roving comfort와 관련된 기술들이 개발되어 보고되고 있음. PCM 열교환기의 냉열을 냉동시스템의 응축에 사용함으로써 에너지 절가 효과를 높일 수 있으며, PCM의 열전달 성능을 향상시킬 경우 작동 시간을 하루 최대 6시간까지 연장할 수 있으므로 개발 기술의 적용분야로 적합할 것으로 사료됨.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 4
• 1) Micro-cellular 구조와 SUS 배관의 접합 기술 적용 ... 4
• 2) Micro-cellular 구조 메탈폼 상변화 열교환기 시제품 제작 ... 5
• 3) Micro-cellular 구조 메탈폼 상변화 열교환기 설계 ... 6
• 4) Micro-cellular 구조에서의 메탈폼의 내부 형상변화가 PCM 응결 현상에 미치는 영향 분석 ... 7
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 11
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 11
• 1) 연구성과 ... 12
• 2) 연구성과 활용계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• 끝페이지 ... 13