냉장고의 기원과 원리, 냉장실과 냉동실, 냉장고와 온실가스

어디서나 볼 수 있는 냉장고. 냉장고의 원리는 무엇일까요?

냉장고의 기원

냉장고는 오랜 역사를 가지고 있으며, 그 발명은 여러 기술과 개선을 거쳐 현대적인 냉장고로 이어졌습니다. 여러 명이 참여한 다양한 기여가 있었지만, 일반적으로는 다음과 같은 주요 발명과 발전이 있었습니다. 

1. 1834년 : 제임스 해리슨이 암모니아를 이용한 최초의 냉동 시스템을 개발 함으로써 냉동 기술의 초기 발전이 시작되었습니다. 
2. 1876년 : 칼 폰 린데가 암모니아를 사용한 첫 번째 실용적인 냉동 시스템을 개발하였습니다.
3. 1927년 : 오스카 칼빈과 레너트 칼빈이 냉장고의 압축 냉동 시스템을 개발하여 현대적인 냉장고의 기초를 마련했습니다.
4. 1927년 : 이리노이주 출신의 레이몬드 스필만이 최초러 세퍼레이터, 즉 냉장실과 냉동실이 분리된 형태의 냉장고를 설계 했습니다.  

이러한 발명들이 보여 현대의 편리하고 효과적인 냉장고를 만들었습니다. 따라서 냉장고의 발며은 19세기와 20세기 초기에 걸쳐 다양한 연구와 기술적인 개발이 이루어진 결과입니다. 

냉장실과 냉동실의 원리와 차이 

냉장고는 열 역학과 기계공학의 원리를 기반으로 동작합니다. 기본적으로 다음과 같은 원리로 냉장을 유지합니다. 

• 압축 : 냉장고에는 압축기가 있습니다. 이 기계는 냉매(보통 화학물질로, 냉각 특성이 있는 기체 또는 액체)를 압축하여 고압, 고온 가스로 만듭니다. 
• 냉매 방출 : 고압 가스는 냉매가 흐를 수 있도록 팽창 장치를 통과하면서 압력과 온도가 낮아집니다. 이로써 냉매는 냉장고 내부에서 열을 흡수할 수 있는 상태로 변합니다. 
• 증발 : 낮아진 압력과 온도의 냉매는 냉장고 내부에서 열을 흡수하면서 증발합니다. 이 때 냉장고 내부의 공기나 식품 주위의 열을 흡수하여 냉각합니다. 
• 순환 : 냉매는 다시 압축기로 돌아가 위의 과정을 반복합니다. 이렇게 함으로써 계속해서 열을 흡수하고 방출하며 냉장고 내부를 유지합니다. 

이러한 압축-팽창 주기를 통하여 열을 효과적으로 제거해 냉장고 내부를 일정한 온도로 유지하고 식품을 신선하게 보관할 수 있게 됩니다. 냉장고의 냉장실과 냉동실의 차이점이라면 각각 다른 온도로 작동하며 다른 용도로 사용됩니다. 

냉장실의 온도는 약 0~8도 정도, 용도로는 신선한 식품을 보관하고 일반적으로 식재료, 음료수, 채소, 과일 등을 두는 곳입니다. 

냉동실의 온도는 약 -18도 이하로 설정되어 얼음과 깨끗한 상태로 식품을 오랫동안 보관할 수 있게 합니다. 용도는 냉동 음식, 고기, 얼음, 빙과류, 냉동 채소 등을 보관합니다. 

냉장고 온실가스

냉장고의 냉매로 사용되는 가스 중 하나는 염화냉매, 특히 R-134a나 R-22 같은 화학 물질입니다. 이러한 화학 물질은 일반적으로 열과 압력을 이용하여 냉장고 내부에서 열을 흡수하고 방출하는 주요 역할을 합니다. 그러나 일부 염화냉매들은 온실 가스로 알려져 있습니다. 특히, R-134a와 같은 화학 물질은 오존층 파괴의 우려로 인해 대안이 탐색되고 있습니다. 친환경적인 냉매로 R-600a(이소부탄)과 같은 탄소 화합물이나 다양한 HFO(하이드로플루오로올레핀) 냉매들이 도입되고 있습니다. 제조사들은 친환경적이로 온실 가스 배출을 줄이기 위하여 새로운 냉매 및 기술을 개발 및 도입 하고 있습니다. 그러므로 냉장고를 구매할 때는 환경 친화적인 냉매를 사용한 제품을 선택하는 것이 좋습니다. 제품을 구매할 때는 제조사의 웹사이트나 제품 설명서에서 확인할 수 있습니다. 에너지 효율성과 냉매의 친환경성을 고려하여 적절한 냉장고를 선택하는 것이 환경 보호에 기여할 수 있습니다.