국립금오공과대학교 김준영 교수, 산업계 탄소 배출 감소 위한 ‘초고온 히트펌프’ 시스템 기술 개발

↑↑ 김준영 교수

ⓒ 경북문화신문

국립금오공과대학교(총장 김상호) 기계공학부(기계공학전공) 김준영 교수 연구팀이 산업계 탄소 배출 감소를 위한 초고온·고효율의 ‘차세대 히트펌프 기술 개발’에 성공했다고 18일 밝혔다. 이번 결과는 김준영 교수가 10여 년간 꾸준히 연구해 온 성과다.

산업에서는 세계 에너지 소비의 40% 이상을 차지한다. 그 가운데 산업 열공정에 사용되는 화석연료는 탄소 배출량의 주요 원인이 되고 있어, 현재 정부 및 연구 기관에서는 고효율 친환경 기계 장치인‘히트펌프’개발 연구에 주목하고 있다.

↑↑ 전기화학 히트펌프 장치

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연구팀이 이번에 개발한 전기화학 히트펌프는 최첨단 기술로 압축기 없이 구동되며, 전기화학 반응을 이용해 저온에서 더 높은 온도로 열을 이동시킨다. 이 히트펌프는 기존 산업 히트펌프 장비보다 15% 높은 효율과 250℃의 고온 공급을 가능하게 하여 산업용 히트펌핑 기술에 혁신을 가져올 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 장치에 사용되는 수성 및 유기전해질은 친환경 냉매이다.

관련 연구의 논문 제목은 ‘Investigation of High-Temperature Chemical Looping Heat Pumps for Electrifying Light Industrial Heat(경공업용 열 전기화를 위한 고온 전기화학 히트펌프 연구)’로, 열·에너지 분야의 국제 저명 학술지인 ‘Applied Thermal Engineering(상위 5%, IF 7.5)’에 8월 11일자로 게재됐다. 

이번 연구를 주도한 김준영 교수(단독저자)는 “세계 10대 기술로 선정된 히트펌프는 에너지 시대에 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이번에 개발된 히트펌프는 기존 장비 대비 더 높은 효율과 온도를 공급할 수 있어 미래 히트펌핑 기술에 혁신을 가져올 수 있어 의미가 크다”고 강조했다.

지난해 9월, 국립금오공대에 부임한 김준영 교수는 전기화학장치와 열시스템 통합을 통해 효율을 높이는 저비용-친환경 에너지시스템 연구를 활발히 진행 중이다. 올해 4월에도 다기능 히트펌프 및 에너지 저장장치 개발 등의 의미 있는 연구 성과로 국내·외에서 주목 받았다.