도쿄 공업 대학의 무라카미 요이치 준 교수의 연구 그룹은 강제 대류 냉각과 열전기 화학 발전이라는 지금까지 개별적으로 발전해 온 기술을 통합함으로써 "물체를 식히면서 발전하는"신기술을 창출 , 입증에 성공했다.

 현대 문명은 냉각에 지지되고 있어 데이터 센터의 CPU군의 정상 동작이나 발전소의 터빈의 효율 향상에는 적극적인 냉각이 필수이다.냉각이란 다량의 열에너지를 고온측(배열원)에서 저온측(작동유체)으로 옮기는 작업이지만, 이때 열에너지의 전기(일)로의 가변분의 대부분이 손실된다.지금까지의 「강제 대류 냉각」(유체를 고온의 고체면에 접촉시켜 흘려 제열하는 방법)에서는, 냉각의 필요상 이 로스는 어쩔 수 없다고 대처가 되어 오지 않았다.

 이번 연구 그룹은 기존의 고체 열전 변환 기술과는 대조적으로, 액체측에서의 열에서 전기로의 변환을 실시하고, 그 액체를 냉각의 작동 유체에 사용했다.게다가, 지금까지 강제 대류 냉각과는 무관하게 추구되어 온, 정적인 배열 이용 기술의 일종인 「열전기 화학 발전」에 주목.이것은 냉각 의무가 없는 폐열에 적용하여 전력을 회수하는 기술이며, 산화 환원쌍(산화체와 환원체의 쌍)이라는 화학종을 녹인 액 중에 다른 온도의 2개의 전극을 삽입하여 온도차로부터 전극간에 기전력을 발생시키는 것.이 기술을 강제 대류 냉각에 통합한 신기술에 의한 시험 셀을 설계하고, 물체를 식히면서 발전하는 데 성공했다.

 이번 중요한 점은 실증 셀 부분에 냉매를 흘려 통과시키는 데 필요한 펌프 작업보다 많은 발전량을 얻은 것이다.본 성과는 지금까지 미대처였던 강제 대류 냉각에 따른 손실을 회수할 수 있는 신세대 냉각 기술로의 전환 마일스톤이 된다고 한다.

논문 정보:【Physical Chemistry Chemical Physics】Integration of thermo-electrochemical conversion into forced convection cooling

도쿄공업대학

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도쿄 공업 대학은 산업의 근대화가 급무가 되고 있던 1881(메이지 14)년에 도쿄 직공 학교로서 설립되었습니다.설립 이래, 우수한 이공계 인재와 탁월한 연구 성과를 계속 창출해, 현재도 일본의 이공계 종합 대학의 톱에 있습니다.도쿄공업대학은 고도의 전문성뿐만 아니라 교양학을 필수로 한다[…]

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