2020.03.19

“신체처럼 땀 흘려 냉각”··· 중국 연구진, 전자기기용 코팅 기술 소개

Brian Cheon | CIO KR
사람이 체온을 조절하기 위해 땀을 흘리는 것처럼 전자 제품이 물을 방출하는 특수 물질을 이용해 냉각된다면 어떨까? 중국 연구진이 실제 진행하고 있는 연구다. 

중국 상하이 자오 통 대학교 연구진은 보도 자료에서 “수증기를 방출해 기기에 열을 발산하도록 하는 전자 제품 코팅 기술”이라며 “전자 기기가 땀을 흘리는 것과 마찬가지”라고 설명했다. 


이미지 출처 : 줄(Joule) https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30590-2

핵심 아이디어는 주변 환경으로부터 수분을 흡수하고 온도가 높아지면 수증기를 방출할 수 있는 다공성 물질을 이용하는 것이다. 설명에 따르면 MIL-101(Cr)이라는 물질이다. 금속 유기 골격(metal organic framework)에 해당하는 이 물질은 다량의 물을 수용할 수 이는 흡수제라고 할 수 있다. 

MOF 프로젝트는 예전에도 시도된 바 있다. 이번 연구 논문의 선임 저자인 냉장 공학 과학자 루주 왕은 “사막의 대기에서 물을 추출하기 위해 MOF 물질을 이용하려는 시도가 있었다”라고 전했다. 그에 따르면 이번 연구에서는 금속 기판에 1마이크로미터의 얆은 MIL-101(Cr) 코팅을 적용함으로써 25분 동안 섭씨 8.6도를 떨어뜨릴 수 있었으며, 이는 전통적인 PCM(상 변화 물질)을 이용할 때와 비교해 크게 개선된 결과다. 

왕은 “PCM은 열을 흡수하기 위해 용융되는 왁스 및 지방산을 포함한다. 그러나 그다지 많은 에너지를 교환하지 않는다. 반면 물을 액체-수증기 전이는 PCM의 고체-액체 전이에 비해 10배의 에너지를 교환할 수 있다”라고 말했다. 

한편 코넬 대학은 유사한 개념을 로봇에 적용하고 있다. 이 대학의 연구진은 3D 프린팅 발한 로봇 근육을 제조함으로써 로봇이 과열되지 않고 오랫동안 작동하도록 시도하고 있다. 

냉각을 위한 신기술이 주목받는 이유는 스마트폰 및 IoT 센서와 같이 작은 기기의 경우 냉각을 위한 팬 설치가 적합하지 않기 때문이다. ciokr@idg.co.kr



2020.03.19

“신체처럼 땀 흘려 냉각”··· 중국 연구진, 전자기기용 코팅 기술 소개

Brian Cheon | CIO KR
사람이 체온을 조절하기 위해 땀을 흘리는 것처럼 전자 제품이 물을 방출하는 특수 물질을 이용해 냉각된다면 어떨까? 중국 연구진이 실제 진행하고 있는 연구다. 

중국 상하이 자오 통 대학교 연구진은 보도 자료에서 “수증기를 방출해 기기에 열을 발산하도록 하는 전자 제품 코팅 기술”이라며 “전자 기기가 땀을 흘리는 것과 마찬가지”라고 설명했다. 


이미지 출처 : 줄(Joule) https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30590-2

핵심 아이디어는 주변 환경으로부터 수분을 흡수하고 온도가 높아지면 수증기를 방출할 수 있는 다공성 물질을 이용하는 것이다. 설명에 따르면 MIL-101(Cr)이라는 물질이다. 금속 유기 골격(metal organic framework)에 해당하는 이 물질은 다량의 물을 수용할 수 이는 흡수제라고 할 수 있다. 

MOF 프로젝트는 예전에도 시도된 바 있다. 이번 연구 논문의 선임 저자인 냉장 공학 과학자 루주 왕은 “사막의 대기에서 물을 추출하기 위해 MOF 물질을 이용하려는 시도가 있었다”라고 전했다. 그에 따르면 이번 연구에서는 금속 기판에 1마이크로미터의 얆은 MIL-101(Cr) 코팅을 적용함으로써 25분 동안 섭씨 8.6도를 떨어뜨릴 수 있었으며, 이는 전통적인 PCM(상 변화 물질)을 이용할 때와 비교해 크게 개선된 결과다. 

왕은 “PCM은 열을 흡수하기 위해 용융되는 왁스 및 지방산을 포함한다. 그러나 그다지 많은 에너지를 교환하지 않는다. 반면 물을 액체-수증기 전이는 PCM의 고체-액체 전이에 비해 10배의 에너지를 교환할 수 있다”라고 말했다. 

한편 코넬 대학은 유사한 개념을 로봇에 적용하고 있다. 이 대학의 연구진은 3D 프린팅 발한 로봇 근육을 제조함으로써 로봇이 과열되지 않고 오랫동안 작동하도록 시도하고 있다. 

냉각을 위한 신기술이 주목받는 이유는 스마트폰 및 IoT 센서와 같이 작은 기기의 경우 냉각을 위한 팬 설치가 적합하지 않기 때문이다. ciokr@idg.co.kr

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