화학뉴스

극저온 가스액화 플랜트에 적용할 수 있는 고집적‧고효율 마이크로채널 열교환기가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.
한국기계연구원 열공정 극한기술연구실 최준석 박사팀은 LNG플랜트사업단에서 수행하는 <마이크로채널 기반의 열교환기술 개발 사업>을 통해 고집적 열교환기 설계기술 및 확산접합을 이용하는 마이크로채널 열교환기의 제작기술을 확보하고 극저온 환경에서의 성능시험을 마쳤다.
확산접합은 금속 재료를 밀착시켜 접합면 사이에서 발생하는 원자확산을 이용해 접합하는 기술로, 접합면에 추가적인 재료가 필요 없어 접합강도가 우수하고 접합면의 변형이 없어 정밀한 접합이 가능하다.
마이크로채널 열교환기는 1mm 이하의 유로가 구성되는 열교환기로 단위부피당 전열면적이 커 열전달 효율이 높고 집적도가 높아 소형화에 유리한 것으로 알려졌다.
최준석 박사팀은 채널유로형상을 금속박판에 식각해 적층하고 극한 환경에 적용할 수 있도록 확산접합 방식으로 열교환기를 제작했다.
기존 열교환기에 비해 1/5 이상 소형화하면서 고효율화에 유리한 마이크로채널을 집적시켜 열교환기를 제작했으며 플랜트에 적용할 수 있도록 열교환 용량을 대형화한 것으로 알려졌다.
특히 가스액화를 위해 마이너스162℃의 극저온에서 사용 가능한 제조공정을 개발함으로써 LNG(액화천연가스) 플랜트에 적용할 수 있는 열교환기 원천기술을 확보해 신뢰성을 검증했다.
연구팀 최준석 박사는 “대면적 확산접합 기술‧장비를 세계 최초로 개발에 성공함으로써 고집적 마이크로채널  열교환기를 플랜트에 적용할 수 있다”며 “뿐만 아니라 열교환기를 소형화함으로써 효율이 향상돼 경제적”이라고 말했다.
아울러 “글로벌 메이저가 독점하고 있는 100억달러 상당의 극저온 가스액화 플랜트용 열교환기 시장에 진입하기 위해서는 고집적‧고효율 마이크로채널 열교환기 등 신기술을 개발해야한다”고 강조했다.