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‘적열적소’ 스마트 전자레인지 나왔다

한국전기연구원 정순신 박사팀

마이크로파 가열 기술 개발

기사입력 : 2021-12-06 21:05:09

한국전기연구원(원장 명성호)이 차세대 스마트 전자레인지 핵심 원천기술인 마이크로파 가열 기술을 개발했다.

전기연구원은 전기환경연구센터 정순신 박사팀이 원하는 곳이나 대상을 필요한 만큼만 원하는 온도로 가열할 수 있는 차세대 ‘스마트 전자레인지’ 핵심 원천기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

전자기파의 일종인 마이크로파로 음식을 가열하는 전자레인지는 필수 가전제품으로 자리 잡은 지 오래지만 마이크로파의 파동이 공간적으로 강약이 있고, 일일이 조절하지 못해 가열이 고르게 되지 않은 경우가 있어 불편한 점도 적지 않았다.

정순신 박사가 개발한 스마트 마이크로파 가열 장비를 살펴보고 있다./전기연구원/
정순신 박사가 개발한 스마트 마이크로파 가열 장비를 살펴보고 있다./전기연구원/

이를 해결하는 전기연의 성과는 약간의 주파수 조절로도 마이크로파의 파장을 크게 변화시켜 사용자가 원하는 곳을, 필요한 만큼만 가열할 수 있게 만들어주는 일명 ‘적열적소(適熱適所), 스마트 마이크로파 가열 기술’이다.

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. 이 기술을 활용하면, 주파수를 1%만 조절해도 파장 변화가 기존 대비 무려 100배나 커질 수 있다. 이런 파장 변화를 통해 마이크로파 가열 위치를 폭넓게 조절할 수 있다는 것은 균일 가열과 표적 가열이 모두 가능하다는 것을 의미한다고 연구팀은 설명했다.

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

전기연 정순신 박사는 “약간의 주파수 조절로 파장을 크게 변화시켜 가열 위치를 제어하는 세계 최초의 성과로, 사용자의 편의성은 높이고, 불필요한 대상을 가열하는 데 소모되는 에너지는 절감하는 획기적인 기술”이라며 “꾸준한 연구를 통해 마이크로파 가열이 잘 안 되는 금속체도 효과적으로 가열할 수 있는 기술을 개발해, 활용 범위를 크게 넓히고 싶다”고 밝혔다.

한편 이번 성과와 관련한 연구결과는 열 공학과 전기재료 각각의 분야에서 세계적 권위를 가지고 있는 SCI급 국제 학술지에 논문이 게재되며 높은 기술 수준을 인정받기도 했다.

원천기술과 관련한 국내외 특허 출원을 완료한 전기연은 이번 성과가 효율적인 가열이 필요한 다양한 산업계의 많은 관심을 받을 것이라 보고, 관련 수요업체를 발굴해 기술이전을 추진할 계획이다.

김정민 기자

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