액체 질소 이하 온도에서 작동하는 능동형 자기 재생식 냉각기의 개발

Abstract

능동형 자기 재생식 냉동기는 대상을 냉각시키는 데 자성 물질의 자기열량효과를 이용한다. 이 효과는 가역과정이기 때문에 효율적인 측면에서 큰 잠재력을 지니고 있다. 또한 저온에서 기계적인 움직임이 없기 때문에 내구성이 우수한 시스템을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 액체질소 온도 이하에서 작동하는 능동형 자기 재생식 냉동기를 구성하였고 성능을 시험하였다. 실험장치는 크게 능동형 자기 재생기, 자기장을 인가하는 고온초전도자석, 작동유체의 질량유량을 발생시키는 왕복유동장치로 구성되어 있다. 재생기의 고온부를 77 K으로 유지시켰을 때 저온부의 온도가 자기열량효과에 의하여 서서히 감소하면서 냉각 되는 것을 확인하였고 최대 45 K의 온도차이를 발생시켰다.