사   업   명    : 특정물질사용 합리화기금 출연사업[CFC대체실용화기술개발사업]
세부과제명    : 에탄, 프로판 자연 냉매를 이용한 소형 2원 냉동기 개발
연구지원기관 : 산업자원부
개 발 기 간    : 2006. 07. 01 ~ 2008. 06. 30
주관연구기관 : (주)케이티이엔지
위탁연구기관 : 경상대학교 산학협력단

연구개발 목표

1. 1차년도

 1차 년도에 가장 핵심되는 부분이 -70℃이하의 증발온도를 갖는 2원 냉동 시스템이다. 따라서 우선 프로판(R-290)을 냉매로 하는 고압측 냉동기 시스템에 대한 정확한 정보가 선행되어야 한다. 이것은 2원 냉동 시스템을 구축하면서 고압측의 시스템을 단독 운전함으로서 가능하다. 이러한 기초 자료화가 되면 완전한 2원 냉동 시스템을 구축한다. 즉 고압측에는 프로판을 사용하고 저압측에는 에탄(R-170))를 이용한 자연냉매 구동 2원 냉동고을 설계 제작하여 안정된 운전으로 냉동고 온도를 최종적으로 -70 ℃로 급속 동결 능력을 가지는  냉동고를 제작하는데 주력하며 1차년도의 사업목표는 다음과 같다.

  ㉠ 프로판-에탄을 사용한 2원 냉동고의 제작 :
  최종 저압측 증발기의 온도가 -70℃이하인 냉동시스템에서 R-170(에탄)과 프로판(R-290)을 사용하는 2원 냉동고를 설계, 제작 및 평가한다.

  ㉡ Cascade 열교환기의 운전특성 도출 :
먼저 고압측의 프로판 냉매 단독 운전에 대한 증발 능력 및 증발 선도를 활용하여  에탄-프로판의 열교환기를 제작 평가하여 최종적인 증발온도인 -70℃이하에서도 안정된 운전을 보장하기 위한 특성 실험을 수행한다.  


2. 2차년도

   1차 년도에 개발한 2원 냉동 시스템의 설계 기술 및 냉동 능력 특성선도를 기준으로 하여 상용화단계의 제품을 제작하고 온도, 압력, 엔탈피 등의 데이터를 컴퓨터 화면으로 실시간으로 보고 자동으로 저장할 수 있는 “2원 냉동기 성능 자동 측정 실험 장치”와 “데이터 기록 및 시스템 모니터링 프로그램”을 개발한다.

  ㉠ 자연냉매 구동용 2원 냉동기의 상용화 제품 개발  :
기존의 경우 냉매로서 R-22, R-23을 사용한 상용제품으로 이원냉동기를 이용한 저온 항온항습시스템에 많이 사용되어 지고 있으나 본 연구에서는 친환경적인 냉매를 적용한 저온시스템을 완전 상용화한 모델을 제작한다.

  ㉡2원 냉동기 성능 자동 측정 실험 장치와 데이터 기록 및 시스템 모니터링 프로그램 개발 :
개발완성된 제품에 대하여 실시간으로 각종 열특성을 파악할수 있는 모니터링 시스템을 구축하므로서 현장 적용성이 뛰어난 시스템을 구축한다.