냉매를 필요로 하는 전자 장치나 기계 장치에 사용되는 새로운 액체 냉각제가 러시아에서 개발되어 실용화 단계에 접어들고 있다.
러시아의 이바노프 에너지 대학 연구팀이 개발한 이 액체 냉각계는 자성을가졌다고 해서 "자기 액체"로 불리고 있다. 현재까지 이 자기 액체가 냉각제로서의 기능을 잘 발휘한 것으로 판명된 기기는 변압기가 으뜸으로 꼽힌다.
자기 액체의 움직임이 자기장으로 인하여 냉각 시스팀 안에서 빨라지는 것이여러 차례의 실험에서 입증이 된 것이다. 이런 결과는 기존의 기름을 자기액체로 바꾸는 것을 가능하게 하고 있는데, 자기 액체로의 교환이 열교환의효율을 크게 높혀주고 있다. 또한 10~17% 정도로 각종 변압기의 작동 능력을상승시켜 주고 있다고 개발을 담당한 연구원들은 전한다.
이번에 개발된 기술은 요즘 들어서 각광받고 있는 각종 환경 기술에도 응용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 예컨대 자기 액체를 곧 적용할 수 있을것으로 기대되는 분야 가운데 가장 전망이 밝은 분야로 산업 폐기물을 정화하는 기술을 들 수 있다. 자기 액체로해서 석유나 기름 오염으로부터 해방될지 모른다는 기대이다.
그 원리는 오염 현장에서 나온 폐수에 고도로 자성을 된 액체를 보태면이액체가 유기적 결합을 갖는 오염 물질을 모두 자기 몸속에서 녹여 버린다.
그런 다음 강한 자기의영향을 받아서 물 속에서 오염 물질이 떨어져 나오는것이다. 이바노트 에너지 대학은 이 분야에서 세계 수준의 기수를 개발하는곳으로 러시아에서 이름난 곳이다. 자기 액체도 사실상 기술의 핵심을 파악한 것은 2년여전의 일이며, 전자와 기계 분야를 비롯한 여러 응용 분야를 대상으로 기술을 보완하고 있다. 이러한 보완 실험 결과 냉매와 환경 기술면에서 실용성이 나름대로 검증이 되어서 "과학과 생활"이라는 전문 저널에 완성도가 입증된 기술로서 최근에 발표되기에 이르렀다.
자기성을 갖는 이 새로운 냉매는 겉으로 보기에는 가루 모양으로 자기 재료이다. 이 자기 재료는 등유와 섞여 있다. 1백분의 1 미크론 남짓으로 매우미세한 가루는 액체와 혼합되면 칼로이드 용해를 이룬다. 자기력의 힘으로이런 미세 가루가 서로 달라붙지 않게 하려면 특별한 첨가물을 칼로이드 용해에 집어넣는 게 필요하다고 개발팀은 말한다.
여기서 첨가물이란 극도로 활성화된 물질을 가리킨다. 첨가물들은 하나 하나의 극미세 가루를 감싸면서 가루가 서로 붙지않게 하고 그 결과 가루가 무거워지면서 앙금으로 가라않게 되는 것이다.
이 자기 액체는 각종 전자 장치나 기계 장치의 밀폐물로도 어느 다른 재료보다도 효율적으로 활용할 수 있다. 각종 패킹이나 융축기가 이 때문에 이자기 액체로 대체될지도 모를 일이다. 사실 패킹이나 융축기만큼 기계장치에서빨리 달아 없어지는 부품도 드물 것이다. 특히 높은 온도에서는 아무리 질좋은 밀폐장치도 견디기 어려운 것이 현실이다. 뿐만 아니라 지금까지 나와있는 밀폐설비는 기계장치의 마찰력이 높아지면 기계의 효율을 현저하게 떨어트리는 흠이 있다. 그런데 관심을 모으고 있는 자기 액체의 경우는 고열은물론이고 강한 마찰력 등 어떤 다른 조건에서도 밀폐 기능을 떨어뜨리지 않아서 다음 세대의 밀폐기로서 손색이 없다는 지적이다.
자기 액체로된 밀폐 설비가 기계장치 내부에 장착된 경우를 보자. 원영으로된 상설 마그니트가 극을 갖는 두 개의 금속 받침대에 물려 있는데, 작은틈이 있는 이 금속 받침대가 축을 감싸고 있다. 금속 받침대와 축 사이에 자기액체가 자기 액체는 자석으로 인하여 자기장이 가장 강한 미세 구멍으로끌려들어 가게 설계되어 있다. 이때 축 주위에 자기 액체로된 원이 형성되는데, 이 반지 모양 안에서 축은 자유롭게 회전을 하거나 단계적으로 움직이게되어 있다. 자기장에 의해서 틈새 속에서 액체가 붙들어지기 때문에 대기압의 몇 배에 이르는 높은 압력을 갖는 기계 장치에서도 액체가 밀폐 기능을훌륭하게 수행한다는 설명이다. 그리고 기계가 닳는다거나 하는 문제가 여기에서는 일어나지 않는다. 10년을 사용한다고 해도 가끔 자기 액체만 교체해주면 되는 것이다.
문제는 이 자기 액체의 가격이 싸지 않다는 점인데, 이바노츠 대학의 연구원들은 유사한 기능을 갖는 다른 물질보다 효율이 네 배이상 높기 때문에 이런높은 효율성이 낮은 경제성을 상쇄시킬 수 있지 않을까 보고있다. 한편 연구팀은 저온 터번에 자기 액체 기술을 응용하기 위한 실험 모델을 설치하는연구에 몰두하고 있다.
【모스크바=통신원】