기타 극저온 냉동기 기술 및 시장 동향

SUMMARY ｌ저자ｌ전형호 첨단기계PD / KEIT 이천규 선임 / 한국생산기술연구원 극저온 냉동기 실증 기술 연구개발 필요 ★ 산업현장 내의 극저온 냉동기에 대한 수요는 앞으로도 꾸준히 증가할 것으로 보이며, 이에 제조업/전력 송배전 분야를 중심으로 중규모 이상의 산업용 극저온 냉동기 수요가 지속적으로 증가할 것으로 예측 ★ 탄화수소 중심 에너지원에서 그린 수소 중심의 에너지원으로 산업의 패러다임 변화가 있을 것이며, 이에 기반 기술인 극저온 냉동기 기술의 원천기술 확보 필요 시사점 및 정책제안 ★ 극저온 냉동기의 수명 및 냉동기의 국산화 측면에서 핵심 부품 및 요소기술 개발 필요 ★ 점차 요구되는 온도범위가 낮아지는 산업계(반도체, 초전도 기기 및 의료기기 등) 전반에 응용 분야 맞춤형 극저온 냉동기의 개발 필요 극저온 냉동기 기술 및 시장 동향 PD ISSUE REPORT NOVEMBER 2021 VOL 21-11 08 | 한국산업기술평가관리원 1. 극저온 냉동기 개요 극저온 냉동기(Cryogenic Refrigerator)란? ★ 극저온(Cryogenic)은 120K 이하(-153℃ 이하)의 환경을 극저온이라 칭하며, 극저온 냉동기는 극저온 환경을 만들 수 있는 온도까지 낮출 수 있는 냉동기를 총칭 [1] ★ 극저온 냉동기는 온도에 따라 적용하는 냉동 방식이 다양함. 기본적으로는 동작 방식에 기반하여 재생식(Regenerative) 극저온 냉동기와 복열식(Recuperative) 극저온 냉동기로 구분 ★ 재생식 극저온 냉동기는 왕복 유동(Oscillating flow)의 작동유체와 열 재생 물질 간 열전달을 이용하여 온도를 낮추는 방식의 냉동기이며, 스털링 냉동기(Stirling refrigerator), 펄스튜브 냉동기(Pulse Tube refrigerator) 및 GM 냉동기(Gifford-McMahon refrigerator)가 재생식 냉동기로 포함 ★ 복열식 극저온 냉동기는 고압의 작동유체와 저압의 작동유체간 열교환을 통해 온도를 낮추는 방식의 냉동기이며, 줄톰슨 냉동기(Joule-Thomson refrigerator) 및 역브레이튼 냉동기(Reverse-Brayton refrigerator)가 해당 | 그림 1. 극저온 냉동기의 분류 및 원리 [2] |