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원하는 식품 필요한 만큼 균일하게 가열하는 스마트 전자레인지 개발

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입력 :ㅣ 수정 : 2021-12-06 10:52 과학 섹션 목록 확대 축소 인쇄

음식 골고루 익히는 균일가열, 원하는 부위에 집중하는 집중가열 가능
여러 음식물을 각각 원하는 다른 온도로 가열 가능
반도체, 자동차, 탄소섬유, 다이아몬드 처리공정에도 활용

전자레인지

▲ 전자레인지

전자레인지를 사용할 때 간혹 부피가 큰 식품을 데우거나 조리하면 골고루 가열되지 않아 한쪽은 뜨거운데 다른쪽은 차가울 때가 간혹 있다. 국내 연구진이 원하는 부위를 원하는 온도로 가열할 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.

한국전기연구원 전기환경연구센터는 원하는 곳이나 대상을 필요한 만큼 원하는 온도로 가열할 수 있는 스마트 전자레인지 기술을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구결과는 열역학, 재료과학 분야 국제학술지인 ‘응용 열공학’, ‘재료화학A’에 각각 실렸다.

전자레인지는 마이크로파를 이용해 음식을 가열시키는 장치로 필수 가전제품으로 자리잡고 있다. 문제는 마이크로파 파동이 공간적으로 차이를 보이고 이를 조절하지 못해 골고루 가열되지 않는 단점이 있다. 즉 식품을 일정 위치에 고정시킨 뒤 회전시키면서 데우는 것인데 마이크로파가 구석쪽으로 갈수록 약해져 한쪽은 더 뜨겁고 그렇지 않은 곳은 제대로 조리되지 않는 경우가 많다.

연구팀은 1% 안팎의 주파수 조절로 마이크로파 파장을 최대 100배나 변화시켜 사용자가 원하는 곳을 필요한 만큼만 가열할 수 있는 ‘스마트 마이크로파 가열기술’을 개발했다. 이렇게 파장 변화로 마이크로파 가열 위치를 폭넓게 조절함으로써 균일가열과 표적가열을 모두 가능하도록 했다. 균일가열은 물체의 전체 온도차이가 10% 미만으로 고르게 가열하는 것이고 표적가열은 부위별 목표 온도를 반영해 사용자가 특정 위치를 원하는 온도로 집중 가열하는 것이다.
스마트 마이크로파 가열 장비 모습  한국전기연구원 제공

▲ 스마트 마이크로파 가열 장비 모습

한국전기연구원 제공

이번 기술을 활용하면 여러 음식물을 각각 원하는 다른 온도로 가열할 수 있게 된다. 또 반도체, 자동차, 탄소섬유, 다이아몬드 등 생산공정에서 효율적 가열에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

정순신 전기연구원 박사는 “이번 연구는 약간의 주파수 조절로 전자파 파장을 변화시켜 가열 위치를 제어하는 것으로 사용자 편의성을 높이고 불필요한 대상을 가열하는데 소모되는 에너지를 줄이는데도 도움이 될 것”이라고 설명했다.


유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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