ESS 배터리 화재 막는다…세계 첫 '무방향 냉각판' 개발

한국기계연구원 "증발 대신 비등 원리 이용"…성능 2배 향상

작동 방향과 관계없이 전자 제품 열을 식힐 수 있는 신개념 냉각 판이 등장했다.

한국기계연구원은 이정호 에너지기계연구본부 에너지변환기계연구실 연구팀이 장비 열관리를 위한 '무방향성 상변화 냉각판'(TGP) 개발에 성공했다고 10일 밝혔다.

성과 핵심은 냉각방식을 바꾼 데 있다.

증발을 이용해 중력 방향에 따라 일정한 방향으로 냉각하던 기존 제품 대신 물이 끓는 비등 원리를 활용했다.

비등은 물이 1기압 100도에서 끓어 수증기로 변하는 것을 말한다.

증발은 빨래가 마르거나 컵 속 물이 점점 줄어들 듯 액체가 기화하는 현상을 모두 일컫는다.

냉각 판을 전자 제품 내부 고온이 발생하는 부품에 붙이면 발열부와 맞닿은 부분에서 기포가 발생한다.

기포는 압력 영향으로 액체를 사방으로 밀어낸다.

이 과정에서 제품 발열을 잡으며 냉각 현상이 생긴다.

압력에 의한 기포 이동이기 때문에 작동 방향 변화와 관계없이 냉각 성능을 유지할 수 있다.

방향과 무관하게 돌아가는 냉각 판 개발은 세계에서 처음이라고 연구팀은 설명했다.

냉각 판 고온부 금속 표면은 많은 구멍을 내는 구조(다공성)로 가공했다.

매끄러운 표면보다 요철이 있는 구조에서 물이 더 빨리 끓는다는 것에서 착안했다.

냉각 성능은 기존보다 2배 이상 향상했다고 연구팀은 강조했다.

이정호 박사는 "전기자동차 배터리 냉각이나 고출력 발광다이오드(LED) 등 열관리 분야에 기술을 적용할 수 있다"며 "최근 잇따른 화재로 이슈가 된 에너지저장장치(ESS) 배터리에도 직접 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

/연합뉴스