냉매 수화물의 냉각 축적 속도가 느리고 실제 냉각 축적 밀도가 낮은 문제를 해결하기 위해 계면활성제 첨가는 수화물의 빠른 형성을 촉진하는 효과적인 방법이다. 본 논문에서는 서로 다른 HLB 값을 가진 피마자유 폴리옥시에틸렌 에테르(EL) 계면활성제(EL-20, EL-30, EL-60) 3종을 촉진제로 선택하여 HCFC-141b 수화물 형성에 미치는 영향을 연구하였다. 결과는 EL 계열 계면활성제가 수화물 핵 형성 유도 시간을 크게 줄일 수 있음을 보여주었으며, 1.5% 질량분율의 EL-20 수화물 핵 형성 유도 시간이 가장 짧아 73분이었고, 수화물 형성 안정성이 우수했다. EL 계면활성제가 형성한 미셀은 더 많은 핵 형성 부위를 제공하여 수화물 생성을 가속화하였다. 수화물 냉각 축적 밀도는 계면활성제의 HLB 값과 관련이 있으며, EL-20은 적절한 HLB 값을 가지고 있어 1.5% 질량분율의 EL-20 첨가 시 수화물 냉각 축적 밀도가 최대 246.48 kJ/kg에 달했으며, 이 시스템의 수화물 성장 속도도 5.06 kJ/(kg·min)로 가장 빨랐다. 수화물 형성 및 분해 순환 과정에서 수화물 형성에 '기억' 효과가 존재하며, 냉각 과정에서 수화물이 다시 형성될 때 명확한 유도 시간이 없었다. 1.5% 질량분율의 EL-20 계면활성제 첨가 시스템이 수화물 형성/분해 순환에서 가장 안정적이었으며, 7회 순환 후에도 수화물 형성 과정이 안정적인 온도 상승을 유지하였다.

수화물;계면활성제;HCFC-141b;유도 시간;냉각 축적