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[IT뉴스]금오공대, 건물의 탄소 배출 감소 위한 '다기능 히트펌프 및 에너지 저장 장치' 개발

온카뱅크관리자

2026-04-17 16:07:29

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="3PoS7O4qI4">
          <p contents-hash="fe65092c28bfe3db3f4d55358f13dd2abc39ed88a8db4c95d2b69dd6e0e993c8" dmcf-pid="0QgvzI8Bsf" dmcf-ptype="general">국립금오공과대학교(총장 김상호)는 김준영 기계공학부(기계공학전공) 교수 연구팀이 건물의 탄소 배출 감소를 위한 다기능 히트펌프 및 에너지 저장 장치를 개발했다고 17일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="456bee7d57b068c88624bb9ea4ee2fcc031b0876ac21cce61c975ffec94aa3ca" dmcf-pid="pxaTqC6bwV" dmcf-ptype="general">건물은 냉·난방, 온수, 냉동 등의 에너지 사용으로 인해 일반적인 에너지 소비의 40% 이상을 차지하고 있다. 그 가운데 냉난방 시스템에 사용되는 수소불화탄소(HFC) 냉매는 탄소 배출량의 주요 원인이 되고 있어, 정부 및 연구 기관에서는 고효율의 친환경 냉난방 기계인 '히트펌프(냉난방 기계)' 개발 연구에 주목하고 있다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="de812e6d50de31070a0a815d616d62129563239b6cd7874e6144642e68f0973a" dmcf-pid="UMNyBhPKI2" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="김준영 금오공대 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/etimesi/20260417155903620behp.jpg" data-org-width="413" dmcf-mid="8xvFPXLxma" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/etimesi/20260417155903620behp.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            김준영 금오공대 교수
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="099af56d68e517f54cde3f8fb71a6b814cef463554ce462207ce320cc001924f" dmcf-pid="uRjWblQ9m9" dmcf-ptype="general">다기능 히트펌프와 같은 차세대 건물 장비는 전기에너지를 열에너지로 변환하는 개념인 '열용량 사이클'을 통해 보다 효율적으로 제작될 수 있다. 열용량 사이클은 전기에너지 저장 장치인 '전기 이중층 커패시터(EDLC)'를 기반으로 하며, 전기에너지와 다공성 전극을 사용해 열을 흡수하고 방출한다. 이 현상은 칼로릭 히트펌프와 유사하게 셀을 연속적으로 가열하며, 순환하는 유체로 열을 전달함으로써 보다 효율적인 히트펌프를 개발하는 데 활용될 수 있다.</p>
          <p contents-hash="35b6bfe116ba0aee13dc1213b47dd01246fa8939955e68bdfa0a0c8e7371bdec" dmcf-pid="7eAYKSx2rK" dmcf-ptype="general">연구팀은 활성탄 전극과 수용성 1 M LiCl(1L 용액에 염화리튬이 1mol 녹아 있음)을 사용한 열용량 전지를 충·방전할 때 온도 변화가 2.7℃까지 향상시킬 수 있음을 확인했다. 이는 셀에서 향상된 엔트로피 변화와 가역적인 열 발생 때문인데, 제작된 LiCl 수용액 전지를 계단식으로 배열하면, 히트펌프 시스템의 예상 온도변화는 12℃로 상승하고, 체적 난방용량은 15kW/m3 가 된다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ca33b5d7a927bef3b2274efd4fdca718c77c3640a45aef6728a9d13afee0dc11" dmcf-pid="zdcG9vMVsb" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="건물 탄소 배출 감소를 위한 다기능, 열용량 히트펌프 및 에너지 저장 장치" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/etimesi/20260417155934019rgtu.png" data-org-width="686" dmcf-mid="F2esFEb0r8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/17/etimesi/20260417155934019rgtu.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            건물 탄소 배출 감소를 위한 다기능, 열용량 히트펌프 및 에너지 저장 장치
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="b0e788f400c2dcd41cc0e6cd549db33d0dddf87d8bb333c9160effe02db80bfa" dmcf-pid="qJkH2TRfrB" dmcf-ptype="general">개발된 열용량 히트펌프는 다른 유망한 대체 (칼로릭)장치와 비교할 때보다 평균 15% 높은 열효율을 달성할 잠재력을 가지고 있다. 또 활성탄과 수용성 전해질과 같은 비교적 풍부한 재료를 사용하면서 낮은 전류 밀도에서 높은 효율과 온도 범위를 모두 달성할 수 있는 차세대 냉난방 기술 중 하나가 될 수 있다. 마지막으로, 에너지 저장 기능을 냉난방 장치에 통합하는 것은 건물 열관리 측면에서 유리할 수 있는데, 에너지 저장은 에너지 시스템 통합에 있어 점점 더 중요해지고 있기 때문이다. 이번 연구결과는 최근 열·에너지 분야의 국제 저명 학술지인 '에너지 컨버전 앤 매니지먼트'에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="22fa2f8bfb86762b8898bc9ac4adf4a6eb2d6e5fc896e4ecf0e85b692e1d6432" dmcf-pid="BqPEXNu5sq" dmcf-ptype="general">김준영 교수는 “현재 히트펌프는 10대 혁신기술로 선정되는 등 탄소중립 시대와 에너지 이슈에 게임 체인저로 재해석이 되고 있다. 또한, 냉난방에 대한 수요는 향후 10년 동안 최대 10배까지 증가할 것으로 예측하고 있어 차세대 히트펌프 장비를 개발한 이번 연구는 큰 의미를 지닌다”고 했다.</p>
          <p contents-hash="cba09e6febae71c3c9514099d66d332ffe487299c725987323637d02c6f9ee70" dmcf-pid="bBQDZj71mz" dmcf-ptype="general">지난해 9월, 국립금오공대에 부임한 김준영 교수는 세계 최고수준의 연구기관들(미국 국립재생에너지연구소, 퍼듀대, 미시건대, 한국과학기술원)에서 다양한 산·학·연 과제를 수행한 바 있다. 이를 바탕으로 국립금오공대에서 첨단 열시스템 관련 연구를 중점적으로 진행하고 있으며, 최근 전기화학장치와 열시스템 통합을 통해 효율을 높이는 저비용-친환경 에너지시스템 연구를 활발히 진행 중이다.</p>
          <p contents-hash="ddee90ca2f953784fc847822380195dfffd21e510ae41b04ddefeaa4646a8b37" dmcf-pid="Kbxw5Aztr7" dmcf-ptype="general">한편, 이번 연구는 국립금오공대 연구팀과 미국국립연구소(NLR) 연구진과의 국제 공동 연구 성과다.</p>
          <p contents-hash="c4754003c70c44af77b9c88a6c421eb62b6f4950586fcebba4fbb9f9761896b1" dmcf-pid="9KMr1cqFOu" dmcf-ptype="general">구미=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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