<환경에 타격을 주지 않는 냉각방법>

<환경에 타격을 주지 않는 냉각방법>

지구온난화가 진행되는 지금 과학자들이 모색 중

 

 

 

 

 

만능 약은 아직 없지만 착실히 연구는 진행되고 있다. 지구 온난화는 착실히 계속 진행하고 피서를 위하여 쓰고 있던 기술은 점점 사태를 악화시키고 있다는 것도 알게 되고 있다. 그러면 이런 딜레마에서 벗어날 방법은 있는 것일까?

최신 사이언스지 특별호에서는 최첨단 기술이나 소재를 활용한 해결책이 모색되고 있다는 것이 소개되고 있다. 도대체 어떤 것일까?

 

기존 기술의 어디가 문제인가?

 

지구상에서 가장 일반적으로 사용되고 있는 냉각기술의 하나는 소위 증기압축냉동이라 불리는 것으로 온도를 올림으로써 냉각효과를 만들려 하고 있다. 열은 통상 고온의 장소에서 저온의 장소로 흐르는데 이 방법으로는 가열된 냉각액체를 사용하여 따뜻한 장소에서 열을 빼는 것이 특징이다. 이 프로세스 외의 버전을 이용하면 집안을 따뜻하게 할 수 있다.

이번 발표된 연구에 의하면 이런 냉각방법은 매우 효과적으로 20세기의 가장 중요한 공학적 위업의 하나라고 생각하는 한편으로 매우 많은 에너지를 소비하는 것이 설명되고 있다.

다시 이 냉각기술은 염화플루오린화탄소(chlorofluorocarbon)(CFC）,탄화수소화합물(hydro fluoro carbon)（HCFC）그리고 강력한 온실효과가스가 되는 가스하이드로풀올가본（HFC）등 유해한 오존 충 파괴화학물질을 사용한다.

 

새로 개발된 냉각재

가장 기후에 좋고 효율적인 냉각재는 무엇인가. 과학자들은 <새로운 유체의 개발에서는 하이드로풀오로오레핀（HFO）이라 해서 알려진 불소화올레핀이나 HFO를 포함한 브렌드에 주목하였다.>고 한다. CFC나 HFC와는 달리 새로운 냉각재에는 오존 층파괴계수가 없고 지구온난화계수가 훨씬 낮기 때문에 비교적 환경에 안정하다고 생각된다. 단지 리스크가 없다는 것은 아니다. HFO는 분해하면 트리풀오로초산(trifluoroacetic acid)이라 불리는 화합물을 생성하여 환경에 소상을 줄 가능성이 있는 외로 많은 HFO나 HFO브렌드는 가연성이기도 하다. 암모니아나 프로판 등의 천연에 존재하는 화학물질도 같아서 증기압축냉동에도 사용되는 일이 있고 이러한 천연화학물질은 누설된 경우에 유독할 가능성이 있다.

 

기타 발견되고 있는 방법

 

물론 온난화가 진행되는 세계에서 시원함을 지탱하는 방법은 증기압축기술만은 아니다. 사이언스지에서 소개되고 다른 연구에서는 열재료(전기적, 자기적, 기계적으로 조작되면 열을 발생하는 고체 등)를 가정의 냉난방에 사용하는 방법의 가능성이 시사되고 있다. 게임브리치대학의 물질과학자로 논문저자인 사비어 모야(Xavier Moya) 씨는 미국 기즈모도(Gizmodo)의 취재에 대하여 메일로 다음과 같이 적고 있다.

어느 의미, 열재료는 종래의 가스냉각재에 유사해서 압력에 의하여 가스가 액체로 이행하는 것을 촉진하고 냉각 온도변화로 이어진다. 단지 종래의 냉각과는 달리 이 프로세스에서 사용되는 재료는 오염가스로 변하지 않고 항상 고체로 머문다. 논문에 따르면 실시간으로 온도가 변화하고 있는 화상을 잡기 위한 열냉각재료와 적외선화상의 개발을 비롯하여 동 분야에서는 과거 5년간에 커다란 진보가 있었다고 설명되고 있다.

연구자들은 다시 새로운 열재료도 발견하고 있다. 그 중에는 네오펜틸 글리콜(Neopentyl Glycol)이라 불리는 화합물로 된 유점성결정(柔粘性結晶)의 일종으로 일반적으로는 도료나 윤활제로 사용되고 종래의 냉각과 같은 정도의 온도변화가 가능한 것도 처음으로 확인되었다고도 한다. 단지 이러한 새로운 테크놀로지가 만사해결이 된다는 것은 아니다. 예를 들면 네오펜틸 글리콜의 제조. 폐기는 환경파괴로 이어질 가능성이 있거나 열재료 프로세스로 일반적으로 사용되는 네오디뮴자석(Neodymium magnet=네오딤, 철, 불소를 주성분으로 한 희토류자석의 하나)은 추출하는 데에 환경에 악영향을 끼칠 수 있는 희토류광물을 사용할 필요가 있거나 재정면으로 문제도 있다.

앞에 나온 모야(Xavier Moya) 씨에 따르면 이 프로세스의 열재료는 현재 <부품이 대량 제조되어있지 않기 때문에 비교적 가격이 걸린다.>는 일이다. 다시 다른 연구에서는 초저온재료라 불리는 수동적바사냉각재료를 사용하여 열을 우주로 방사하는 방법에 대하여 설명되고 있다. 태양으로부터의 적외선을 반사시켜 하늘을 향하게 할 수 있는 재료로서 주위의 공기보다도 최대 10도 낮게 지탱할 수 있는지. 연구에서는 주로 옥상에서 사용할 수 있게 개발을 진행하고 있다고 한다. 다시 공기 중의 습도나 하늘의 구름이 적은 때에 가장 잘 냉각되는 효과가 있다고 해서 이미 열화하는 일이 없이 지붕의 개발도 모색하고 있는 것 같다.

이러한 테크놀로지는 언제나 장래적인 건물의 온도관리를 효율화하는 포텐샬(Potential/잠재능력)을 나타내어 온난화대책을 강구하는 데에 틀림이 없이 중요한 연구라고 할 수 있을 것 같다. 한편 일반가정에서 시도해보는 *로테크(low-tec=. low-technology)한 방법도 있다.

===*로테크 (low-tec)

로테크는 일반적으로 첨단 기술이 아닌 단순한 기술을 가리킨다. 이러한 맥락에서 이것은 종종 산업 혁명 이전의 공예품 및 도구와 같은 전통적 또는 비기계적 종류를 지칭하기도 한다. 그러나 현대에 이르러 로테크는 일상생활에서 여전히 존재한다. 위키백과===

예를 들면 나무를 심어서 그늘을 만든다든지 지붕에 연돌을(전략적으로) 배치하면 시원한 바람을 들여 넣을 수 있다. 획기적인 테크놀로지와 비교하면 감동적인 느낌은 없지만 주위에서 할 수 있는 것을 실천함으로써 무엇인가 변하게 할 수 있다면 시도해볼 가치가 클 것이다.

 

일본어원문=地球温暖化が進む今、｢環境にダメージを与えない冷却方法｣を

출처=...https://www.gizmodo.jp › 2020/11 › scientists-are-disco...