구본흔(교신저자) 창원대 신소재공학부 교수와 박사과정을 밟고 있는 악쉐이 쿠마르(Akshay Kumar·주저자·소재융합시스템공학과) 학생이 냉장고, 에어컨 등에 이용되는 프레온 가스 등의 기체 냉매를 대체할 친환경 고체 산화물 자기냉각재료 개발에 성공했다.

구본흔 교수

악쉐이 쿠마르씨

이들은 해당 연구를 통해 La1.4Ca1.6Mn2O7의 La 자리에 Sm 치환 농도가 증가함에 따라 La1.4Ca1.6Mn2O7보다 온도 평균 엔트로피 변화(TEC)가 증가되는 것을 확인했으며, 특히 낮은 인가 자장(0.5T~2.5T) 범위에서도 높은 자기열량효과를 갖는 고효율 고체자기냉각재료 원천 기술을 확보했다.

이번 연구결과는 국제저명학술지인 ‘Journal of the European Ceramic Society’에 채택됐다.

구본흔 교수는 “프레온 가스와 같은 기체 냉매 사용은 심각한 환경문제를 일으키기 때문에 저비용과 안정성을 갖춘 새로운 고체자기냉각재료 개발이 필요하다”며 “이번 연구 성과는 기술·산업적 측면에서 그린 IT분야 등 친환경 냉각 장치 분야뿐 아니라 자기부상열차, 초전도 자석, 수소 저장 탱크 등 극저온 냉동 저장 분야 등에서 고효율 고체자기냉각시스템의 상용화가 가능할 것”이라고 연구 의의를 설명했다.

해당 연구는 한국연구재단 일반연구자(기본연구)사업 및 4단계 BK21사업의 지원을 받아 수행했다.

이한얼 기자