[더테크 조재호 기자] 탄소중립 달성을 위한 국제적인 냉매 규제가 강화되는 가운데, 환경 오염 지수가 0인 물을 냉매로 하는 냉각기술이 국내 최초로 개발됐다. 한국기계연구원 히트펌프연구센터 김정철 선임연구원은 물을 냉매로 하여 냉각하거나 열을 이동시킬 수 있는 친환경 물 냉매 냉각 시스템 원천기술을 국내 최초로 개발했다고 25일 밝혔다. 기계연이 개발한 시스템은 기존 화학 냉매가 아닌 물을 냉매로 사용하는 기술로, 친환경적이며 가격도 저렴해 냉매 비용 절감은 물론, 유지 보수와 운영 비용에서도 효율성을 크게 높일 것으로 기대된다. 이 기술은 독일과 일본 등 선진국을 중심으로만 개발됐던 기술이었으나 이번에 국내 최초로 원천기술을 개발하여 국가적인 경쟁력을 확보할 수 있게 됐다. 기계연은 기존의 합성 냉매를 사용하는 압축기와는 다르게 물을 냉매로 사용할 수 있는 원심식 압축기와 증발기, 응축기를 개발했다. 물을 냉매로 사용하는 경우 냉각 시스템에서는 증발기 내부를 7℃ 이하로 응축기 내부를 35℃ 이상으로 유지해야 하며 냉각 시스템 내부는 진공 상태여야 한다. 또한, 물의 표면 장력이 크기 때문에 증발기와 응축기의 구조에 맞게 전열관을 합성 냉매 시스템과는 다르
[더테크=전수연 기자] 미래의 재생 가능 에너지원인 암모니아를 연료로 사용하는 MW급 선박용 엔진 연소 기술이 국내 최초로 현장 적용된다. 이를 통해 글로벌 친환경 선박 엔진 시장 경쟁력 제고에 박차를 가할 것으로 기대된다. 과학기술정보통신부 산하 한국기계연구원(이하 기계연)은 한국선급, HD현대중공업, HD한국조선해양, 선박해양플랜트연구소, 군산대학교와 공동 연구를 통해 암모니아를 연료로 사용하는 선박용 LNG-암모니아 혼소 엔진 연소 기술 실증을 전북 군산 한국선급 그린쉽 기자재 시험·인증센터에서 성공적으로 진행 중이라고 10일 밝혔다. 이번 연구는 해양수산부 ‘2100마력급 LNG-암모니아 혼소 엔진 개발’ 과제의 지원을 받아 수행됐다. 연구팀은 암모니아를 선박용 엔진 내 연소실 안으로 고압 분사하고 안정적인 연소를 유지해 높은 출력과 열효율을 구현했다. 암모니아는 유망한 탄소중립 연료지만 연료공급시스템의 재료로서는 부식성, 독성 등의 우려로 관리가 어렵다. 또한 높은 점화 에너지가 요구돼 착화가 어렵고 느린 연소 속도로 불완전 연소가 증가해 엔진의 출력, 효율이 감소하는 문제가 발생한다. 실증 중인 선박용 MW급 LNG-암모니아 혼소 엔진은 연료공급장
[더테크=조재호 기자] 국내연구진이 EU에서 활발하게 연구되고 있는 차세대 연료 이퓨엘(E-Fuel)을 생산하는 시스템을 개발했다. 국제적 연료규제에 대응하고 이퓨엘 생산 외에도 열을 제어할 수 있는 다양한 분야에서 혁신 기술로 활용이 기대된다. 한국기계연구원은 23일 김영 탄소중립기계연구소 히트펌프연구센터 책임연구원 연구팀이 이퓨얼 연료 생산에 필요한 촉매의 양을 30% 줄이고 기존보다 30배 용량으로 활용할 수 있는 고효율 마이크로채널 반응기를 개발했다고 밝혔다. 개발된 반응기는 고온고압에서 안전하고 발열 제거가 쉬워 유연하게 온도 설정을 할 수 있어 이퓨얼 생산에 유리하다. 이퓨얼 연료를 생산하려면 그린수소와 이산화탄소를 합성해야 하는데 이 과정에서 심한 발열 현상이 일어나 열을 제거하는 것이 핵심 기술로 꼽힌다. 기계연에서 개발한 반응기는 겹겹이 쌓인 마이크로채널 구조의 판을 접착제가 아닌 고온 방식으로 접합해 고온에서도 발열 제어 성능이 뛰어난 구조로 만들어졌다. 이를 활용해 생산된 연료는 디젤 연료의 성능을 나타내는 척도인 세탄지수 55.7로 국내 차량용 디젤의 품질기준인 52 이상을 만족하며 이는 정유업체에서 판매하는 디젤의 세탄가인 54~57과
[더테크=전수연 기자] 한국기계연구원(이하 기계연)이 해외 의존성이 높았던 악조건 환경에서의 미세먼지 측정 관련 국내 독자 기술을 개발했다. 기계연 한방우 도시환경연구실장 연구팀은 고온·고농도의 굴뚝 내부 환경을 상온·저농도의 대기환경 수준으로 전환해 미세먼지, 초미세먼지 등을 크기별로 구분해 실시간 측정하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 기술은 화력발전소, 소각장 등에서 배출되는 미세먼지, 초미세먼지를 실시간 모니터링할 수 있다. 또 향후 신규 건설되는 사업장, 기존 사업장에서 배출되는 미세먼지 관측에 활용될 수 있다. 연구팀은 △가변 유속과 압력 대응 등속 흡입 기술 △정량 흡입 희석 기술 △액적 분리 기술 △벽면 손실 억제 기술 등 독자 개발한 총 네 가지 핵심기술을 활용해 굴뚝에서 배출되는 미세먼지, 초미세먼지를 총 부유먼지(대기 중 부유하고 있는 총 먼지로 통상 50 ㎛ 이하의 먼지량을 보임)가 아닌 미세먼지 크기별로 관리할 수 있게 했다. 기계연은 기존의 고온, 고농도 등 굴뚝 내부 환경 조건이 열악해 실시간으로 정확한 미세먼지 측정 데이터를 얻기 어려웠다고 분석했다. 현재 측정 방식인 광투과 측정법은 굴뚝에서 발생하는 모든 먼지에 빛을
[더테크=전수연 기자] 음식이나 이물질 삽입 등으로 영·유아나 노약자의 기도가 폐쇄되는 사고가 발생할 때 관절이 있는 내시경 로봇으로 이물질을 즉각 빼낼 수 있는 기관지 내시경 로봇 시스템이 국내 최초로 개발됐다. 이 시스템을 통해 부작용을 줄이고 의료인력 투입을 최소화하는 등 환자에게 빠르고 정확한 치료를 제공할 수 있게 돼 응급시설의 업무 효율성이 개선될 것으로 기대된다. 한국기계연구원(이하 기계연)은 상하좌우 방향 조정이 가능한 내시경 겸자 기구와 인구 위치 추적, 풋페달 기능을 통합한 기관지 내시경 로봇 시스템을 개발하고 미니 돼지를 이용한 임상실험에서 기관지 내 삽입된 이물질 제거에 성공했다고 2일 밝혔다. 내시경 겸자는 내시경 카메라 장비에 삽입되는 얇고 가느다란 기구로 끝이 그리퍼 모양으로 되어 있어 주로 내장기관의 내시경 검사와 조직채취를 할 때 사용된다. 연구팀은 의료 분야에 사용되는 얇고 유연한 연성 기관지 내시경에 카메라 방향을 조절할 수 있는 로봇 기술을 결합한 기관지 내시경 로봇 시스템을 개발했다. 연성 기관지 내시경은 일반적으로 얇고 유연한 튜브로 구성됐으며 내시경 끝에 작은 카메라, LED 등이 장착돼 사용자가 조작하기 쉽고 기관지
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