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원하는 만큼 필요한 만큼 '스마트 전자레인지' 기술 개발
원하는 만큼 필요한 만큼 '스마트 전자레인지' 기술 개발
  • 김연균 기자
  • 승인 2021.12.06 18:55
  • 댓글 0
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한국전기연구원
스마트 마이크로파 가열 장비. [사진=한국전기연구원]
스마트 마이크로파 가열 장비. [사진=한국전기연구원]

[정보통신신문=김연균기자]

한국전기연구원(KERI) 전기환경연구센터 정순신 박사팀이 원하는 곳이나 대상을 필요한 만큼만 원하는 온도로 가열할 수 있는 차세대 ‘스마트 전자레인지’ 핵심 원천기술을 개발했다.

전자기파의 일종인 마이크로파로 음식을 가열하는 전자레인지는 집안의 필수 가전제품으로 자리 잡은 지 오래다.

하지만 마이크로파의 파동이 공간적으로 강약이 있고, 일일이 조절하지 못하다 보니 가열이 고르게 되지 않는 경우가 종종 있어 불편한 점도 많았다. 현재 수준은 음식물 등 피가열물을 한정된 범위 내에서 일정하게 움직이면서 데우는 방식인데, 시시각각 달라지는 온도 분포를 반영하지 못하니 가열되는 곳은 더 뜨거워지고, 그렇지 않은 곳은 계속 미지근한 현상이 발생한다.

KERI가 개발한 ‘적열적소, 스마트 마이크로파 가열 기술’의 기본 원리는 마이크로파의 파장을 마음대로 늘렸다 줄였다 해 마이크로파 공간 분포를 조절함으로써 가열 위치를 제어하는 방식이다.

연구팀은 파장 변화를 빠르고 정교하게 주기 위해 주파수 조절 방식을 활용했다. 흔히 전자기파를 활용하는 기기마다 허용된 주파수 대역이 있는데, 기존에는 주파수를 바꿔도 파장 변화가 미미해 실제 활용 단계까지 가기 어려운 수준이었다.

하지만 이번에 KERI가 개발한 기술을 활용하면 주파수를 1%만 조절해도 파장 변화가 기존 대비 무려 100배나 커질 수 있다.

이러한 파장 변화를 통해 마이크로파 가열 위치를 폭넓게 조절할 수 있다는 것은 ‘균일 가열’과 ‘표적 가열’이 모두 가능하다는 것을 의미한다.

해당 기술은 가정 및 상업용 차세대 ‘스마트 전자레인지’ 분야에 적용이 가능하고, 산업에서는 반도체, 자동차, 탄소섬유, 다이아몬드 등 각종 생산 공정에서의 효율적인 가열에 활용될 수 있다.

현재 우리나라의 열처리 에너지 효율이 선진국 대비 60% 수준에 불과한데, 마이크로파 가열 기술을 통해 에너지 손실을 최소화하고, 정부의 탄소중립 실현에도 크게 기여할 수 있을 것으로 보고 있다.


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