| 초록 |
순수한 유체 메탈-암모니아(M-NH3) 솔루션은 진공 상태에서 합성이 가능하며 열전 성능을 나타냄이 입증되었다. 그럼에도 불구하고 기존의 연구에서는 열원의 유무에 따른 압력의 차이를 극복하지 못하여 물질 반응의 안정성 확보에 어려움이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문은 안정한 상태의 리튬-암모니아(LiNH3) 솔루션의 분해와 진공 상태에서의 열전 발전 실험 방법을 다룬다. 제안된 방법은 순수한 유체 Li-NH3 솔루션의 합성과 분해를 위해, 내부가 진공상태인 ‘U’자 모양의 파이렉스(Pyrex) 관을 사용한다. ‘U’자 관의 상부에는 양쪽의 두 다리를 연결하는 기체의 이동통로가 있는데, 이는 솔루션의 분해가 진행 될 때 발생하는 NH3 기체로 인해 양단 압력의 불균형을 방지하는 역할을 한다. 제안된 방법은 1.0-2.0 MPM(Mol Percent Metal) 범위에서 진행된 리튬암모니아 열전 실험으로 검증되었다. 실험에서의 열전력 측정 온도범위는 –45 oC 에서 –25 oC 이며, 실험결과는 ‘U’자 진공관 안에서 솔루션의 분해가 매우 안정적이고 효율적으로 진행됨과 동시에 고효율 열전 발전을 이끌어냄을 보인다. 이 실험을 통해 안정적이고 신뢰성 있는 분해 반응 뿐만 아니라 양단의 온도 전환에 따른 가역반응 및 장시간에 걸친 고효율 열전 발전이 가능함을 입증하였다. |
