흡착식 히트펌프 및 저온 열에너지 저장용 흡착 구조체

Adsorption structures for adsorption heat pumps and low-grade thermal energy storage

연구 내용

암모니아 기반 흡착식 히트펌프와 저온 열에너지 저장을 위해 흡착제의 안정성과 질량전달을 동시에 고려한 다공성 흡착 구조를 설계·평가하는 연구

암모니아 흡착-탈착 과정에서 나타나는 흡착제 불안정성과 전달 한계를 완화하기 위해, 다공성 스캐폴드에 금속염 또는 MOF 유사 구조를 탑재한 복합 흡착체를 설계합니다. 그래핀 에어로젤 및 방향성 기공 구조를 통해 확산 거리를 줄이고 반응 속도를 개선하는 방향으로 미세구조-성능 관계를 도출합니다. 또한 흡탈착 반응기에서 흡착량을 무게 기반으로 정량화하는 계측 개념을 적용하여 열 에너지 저장과 히트펌프 운전 성능의 실험 검증 체계를 구축합니다.

관련 프로젝트

6건

연구 흐름

초기에는 NaBr을 함침한 그래핀 에어로젤을 기반으로 암모니아 흡착식 히트펌프 적용 가능성을 검토하고, 다공성 네트워크가 구조 안정성에 미치는 영향을 분석했습니다. 이어 2024년에는 동결주조 공정을 고도화하여 축방향·방사형·무작위 기공 배치를 구현하고, 기공 방향성이 흡착 거동에 미치는 영향을 비교했습니다. 이후 2025년에는 COF 및 MIL-101 계열의 흡착 구조를 확장하여 저온 열원 활용과 열 에너지 저장 성능을 강화하는 연구로 이어졌습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

암모니아 흡착식 히트펌프 모듈
저온 폐열 회수용 열저장 장치
흡착-탈착 반응기 성능 평가
다공성 흡착제의 안정성 향상
확산거리 기반 구조 설계
저농도 CO2 포집·활용 연계
건물 통합형 열에너지 관리 시스템
열-물질 전달 동시 최적화
흡착 공정 제어용 계측 플랫폼
에너지 전환 효율 저감구간 활용