열관리 시스템 모식도 및 대설환경 모사실험 장면

원광대학교(총장 박맹수) 창의공과대학 스마트자동차공학과 신동호 교수 연구팀이 태양열 집열기와 효과적인 열에너지 저장장치를 개발하고, 이를 활용한 새로운 형태의 친환경 도로 열관리 시스템을 선보였다.

이번 연구를 통해 개발한 열에너지 저장장치는 상변화물질(PCM)을 매개로 하여 대용량의 열을 저장 또는 방출하는 장치로 기존 온수 보관 기술 대비 최대 7배의 열을 저장한다.

또한, 이 기술이 접목된 도로 열관리 장치를 이용하면 잉여시간 동안 태양열을 효과적으로 저장한 뒤 기온이 떨어지면 콘크리트 도로 내부에 삽입된 열 파이프를 통해 60℃ 이상의 고열을 방출하여 콘크리트 표면 온도를 상온 10℃ 이상 유지할 수 있어 노면 결빙을 효과적으로 방지하게 된다.

특히 기존 전열선을 이용한 제설시스템의 경우는 전기에너지를 직접 공급함으로 지자체에서 감당하기 힘든 수준의 전기요금이 발생하지만, 이 시스템은 낮 동안 태양열을 저장해 활용하기 때문에 친환경적이고 유지비가 제로에 가깝다.

신동호 교수는 “이 기술은 기후환경실증센터(KCL)에서 신뢰 높은 성능이 검증돼 내년부터 현장에 실전배치 될 예정”이라며 “좋은 성과를 내 신산업 창출을 기대한다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 행정안전부에서 지원하는 대설 및 노면 살얼음 선제 대응을 위한 IoT 기반 제설시스템 개발(22.8억)로 이루어졌으며, 연구 결과는 유명 국제저널인 ENERGY, IF. 8.857(분야 상위 3.97%)에 게재됐다.

고은랑 기자