메릴랜드 투데이

낸시 그룬드 2023년 6월 7일

에어컨, 냉동 및 기타 냉각 기술은 오늘날 전 세계 에너지 소비의 20% 이상을 차지하며, 여기에 사용되는 냉매는 이산화탄소보다 지구 온난화 지수가 수천 배 더 높습니다. 사이언스(Science) 저널에 게재된 최근 연구에서 재료 과학 및 공학 교수인 다케우치 이치로(Ichiro Takeuchi)와 기계 공학 교수인 라인하르트 라더마허(Reinhard Radermacher), 황윤호(Yunho Hwang)가 이끄는 팀은 차세대 냉각 장치를 대표할 수 있는 고성능 탄력성 열량 냉각 시스템을 소개했습니다.

Takeuchi는 이를 "완전히 다르고 완전히 친환경적이며 환경 친화적인 냉각 기술로, 화학적 냉매를 우회하여 기본적으로 금속 조각을 밀고 당기는 방식으로 냉각을 생성하는 기술"이라고 부릅니다. 자기열량, 전기열량 및 탄성열량 물질을 포함한 칼로리 물질은 상전이 및 방출을 겪을 수 있으며 다양한 장과 기계적 힘이 가해지면 열을 흡수할 수 있습니다. 주요 특징은 다목적 다중 모드 열교환 아키텍처로 구성된 피로 저항성 니켈-티타늄(NiTi) 튜브의 압축 및 해제입니다.

Takeuchi는 "10여년 전만 해도 우리는 NiTi 와이어를 가지고 놀고 있었습니다."라고 말했습니다. "늘리면 손으로 느낄 수 있는 상당한 냉각 효과를 얻을 수 있습니다. 그때부터 이 개념을 냉각 장치에 적용하려고 생각하기 시작했습니다." 이 연구실의 후속 작업은 미국 에너지부로부터 10년 이상 자금을 지원받아 왔습니다.

팀은 몇 년 내에 기술을 상업적으로 실행 가능하게 만들 만큼 시스템 성능을 향상시키는 것이 가능하다고 말합니다. 현재 프로토타입은 소형 와인 냉장고에 전력을 공급하기에 충분한 200와트의 냉각 용량을 생산할 수 있으며 창문 장치, 집 전체 냉각 시스템 및 궁극적으로 상업용 HVAC 시스템으로 확장할 계획입니다.