고려대, ‘무압축’ 냉각 기술 구현…무소음 친환경 냉장고 첫발

[이데일리 김응열 기자] 고려대는 기계공학부의 강용태 교수가 냉장고와 에어컨의 심장으로 꼽히는 압축기가 필요 없는 새로운 냉각 기술을 세계 최초로 구현했다고 25일 밝혔다.

(왼쪽부터)강용태 고려대 기계공학부 교수(교신저자), MIT 기계공학과 김성곤 박사후연구원(제1저자). (사진=고려대)

연구팀은 질산염을 물에 녹일 때 주변의 열을 흡수하는 ‘용해 흡열 효과’를 냉각 에너지로 활용했다. 이후 염을 분리하고 재생하는 순환 구조를 만들어 압축기 없이도 연속적인 냉각이 가능하도록 했다. 이 기술은 물과 염의 반응만으로 냉각이 이뤄지기 때문에 작동 소음이 거의 없고 냉매 가스를 전혀 사용하지 않아 친환경적이다. 연구팀은 이 새로운 원리를 적용한 시스템을 ‘칼로릭 냉장고(caloric refrigerator)’라고 이름 붙였다.

실험 결과 칼로릭 냉장고는 기존 압축식 냉장고보다 약 3배 높은 냉각 효율을 보였다. 또 동일한 냉방 효과를 유지하면서도 전력 소비를 최대 65%까지 줄일 수 있었다.

고려대는 국내 냉·난방기기 중 30%만 칼로릭 냉각 방식으로 전환해도 전력 절감과 함께 약 1000만 톤의 이산화탄소 배출을 줄일 수 있을 것으로 분석했다. 이는 서울시 모든 가정의 연간 탄소 배출량과 비슷한 수준이다.

강용태 교수는 “이번 연구 성과는 냉매 가스와 압축기 없이도 냉각이 가능한 새로운 방식의 냉각 기술로 기존 냉동 시스템의 한계를 넘어서는 친환경 대안이 될 것”이라며 “향후 다양한 응용 분야로 확장해 에너지 효율 혁신과 탄소중립 실현에 기여할 것”이라고 말했다.