기획기사

한국에너지기술연구원 기획기사

열전달 기술의 선진화 시현한 히트파이프식 열교환기 개발

  • 작성일 2008.12.23
  • 조회수 42203

히트싱크용 히트파이프 기술은 2000년 과학기술부의 국가지정연구실 사업으로 선정되었고, KIER가 이를 수행하게 되었다. 2005년까지 수행된 이 사업을 통해 KIER는 열발생부위와 냉각부위를 분리시킨 루프히트파이프 기술 개발, 열량변화에도 냉각온도를 일정하게 유지시키는 가변전열 윅히트파이프 기술개발에 잇달아 성공하며 우리나라 히트파이프 기술을 선진국 수준으로 향상시켰다.

■ 히트파이프 연구의 시대적 대두

히트파이프(heat pipe)는 파이프를 통해 열을 전달하는 요소기술이다. 파이프와 같은 용기 내부를 진공으로 하여 작동 유체를 주입하면 낮은 온도에서도 작동유체는 증발하여 잠열에 의해 열을 전달하게 된다.

히트파이프 기술은 무중력상태에서 이용되는 우주용 전자부품을 냉각하기 위해 1950년대에 미국에서 개발되었다. 1960년대에는 소련, 유럽 등 우주개발의 선두국가들도 히트파이프 기술을 국책 전략과제로 선정하고 연구개발을 추진했다.

이후 지상용으로 응용이 되면서 에너지 회수 및 각종 냉각장치의 고성능화기술로 급속히 사용되기 시작했고, 국내에서는 1970년대에 산업분야 배가스열의 회수를 위해 히트파이프 연구가 시작되었다. 국가 차원의 계획은 아직 수립되지 않은 상태에서 국책연구소를 중심으로 연구가 시도되었는데, 이 시기에는 실질적인 연구로는 이어지지 못했다. 1980년대가 되면 히트파이프 기술은 반도체 등 첨단 전자부품의 온도제어에 응용되면서 민수용 산업에 접목되기 시작했다. 이에 따라 우리나라에서도 기술수요가 증가하기 시작했고 일부 대학과 국책연구소들을 중심으로 기초연구가 활기를 띠게 되었다.

1987년에는 KIER도 히트파이프 연구에 착수했다. 이로부터 폐열회수용 히트파이프 기술, 냉각용 히트파이프 기술, 히트파이프 응용기술을 대상으로 약 17개의 연구과제가 수행되었다.

※ 자세한 내용은 eBook 또는 PDF로 확인 하실 수 있습니다.

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