표준연, CARS연소진단장비 개발

한국표준과학연구원은 26일 통산부 과제로 추진중인 연소상태의 기체온도및밀도를 측정할 수 있는 CARS(Coherent Anti-Stokes Raman Spectroscopy) 연소진단장비를 개풍화학과 공동개발했다.

이 CARS연소진단장비는 자동차 내연기관、 항공기용 제트엔진、 발전용가 스터빈 등 연소기관 연소상태의 기체온도와 밀도를 측정하는 첨단 측정장비 이다. 표준연은 CARS 연소진단장비가 접촉식 온도계를 사용해 측정이 불가능한 내연기관 내부의 연소기체온도를 레이저를 이용、 온도측정의 정확도、 공간 적인 온도밀도 분포를 측정할 수 있는 장비라고 밝혔다. 표준연은 개발된 CARS연소진단장비가 섭씨 4천도 이내의 연소기체온도를 측정 오차율 1백분의 3이내로 정확하게 측정할 수 있으며、 1억분의 1초의 고속측정이 가능하다고밝혔다. 또한 안정된 무모드색소레이저를 자체 개발、측정장비의 안정도와 정확도를 외국장비에 비해 높였다고 전했다.

표준연은 특히 CARS 연소진단장비는 윈도 환경에서 활용이 가능한 프로그램을 개발、 장비 활용에 따른 어려움을 크게 개선한 것으로 알려졌다. 가격 면에서도 6억~8억원에 이르는 외국장비보다 저렴한 3억원대에 이를 것으로예상했다. 표준연 양자연구부 고온광계측그룹(연구책임자 한재원)은 새로 개발된 장비가 정확도는 물론 이동성과 사용이 간편해 국내 산업계 기술수요에 크게이바지할 것으로 전망했다. 또한 내연기관의 구조를 변경하지 않고 측정할 수있어 항공기와 자동차 내연기관의 고효율 열기관 개발과 청정 연소기술개발에 획기적인 성과를 거둘 것으로 기대하고 있다.

동 연구그룹은 개발된 CARS 연소진단장비의 성능평가를 위해 화염구조진단 연구、 내연기관 내부의 화염온도측정연구를 서울대.연세대와 공동으로 수행 、이미 상용화에 대한 가능성을 타진한 것으로 밝혀졌다.

CARS 연소진단장비의 개발은 최근 환경문제가 대두되기 시작하면서 본격적으로 착수、 저공해 자동차 엔진개발、 발전설비용 연소장치、 항공기 엔진 개발、 로켓추진기관 개발 등의 분야에 활용하기 위해 활발한 연구가 진행중 이다. <대전=김상용기자>