전통적인 염화나트륨(NaCl) 수용액 상변화 축냉 재료의 낮은 저장 에너지 밀도와 큰 과냉 문제를 해결하고, 축냉 분야에서의 적용 가능성을 확대하기 위해 본 논문에서는 탄화 멜라민 스펀지(CMS)와 NaCl 수용액을 사용하여 복합 상변화 축냉 재료를 제조하였다. 공기 중에서 멜라민 스펀지(MS)를 다양한 온도와 시간으로 소결 처리하여 15개의 CMS 시료를 제작하고, 관련 특성 분석 방법을 통해 미세 구조, 열전도성, 기계적 성능 및 표면 습윤성을 체계적으로 연구하였다. 이어서 서로 다른 질량분율 NaCl 수용액의 상변화 특성을 연구하고, 최적 공정으로 제조한 CMS와 NaCl 수용액을 복합화하여 복합재료의 저장 에너지 밀도 및 과냉 변화 규칙을 분석하였다. 실험 결과, 400 ℃에서 150분간 고온 소결된 CMS는 균일한 다공성 구조를 유지하며, 열전도율은 0.03941 W/(m·K)로 원래 MS에 비해 36.7% 향상되었고, 우수한 친수성을 보여 NaCl 수용액을 효과적으로 흡착할 수 있었다. 높은 기공률로 인해 기계적 성능이 다소 저하되었으나 여전히 복합 축냉 재료의 사용 요구를 충족하였다. 상변화 특성 시험 결과, NaCl 수용액의 상변화 잠열은 질량분율 증가에 따라 감소하였으며, 과냉은 초기 증가 후 안정되는 경향을 보였다. 순수 NaCl 수용액과 비교하여 400 ℃에서 150분 소결한 CMS와 NaCl 수용액으로 제조한 복합재료는 저장 에너지 밀도가 6.3%~15.3% 향상되었으며, 과냉은 8.2%~70.1% 현저히 감소하였다. 연구 결과는 CMS가 NaCl 수용액의 상변화 저장 성능을 효과적으로 강화하고 과냉 현상을 억제할 수 있음을 보여주며, 제조된 복합 상변화 축냉 재료가 우수한 적용 가능성을 가지며 효율적인 축냉 재료 설계 및 제조에 이론적 근거와 기술적 참고자료를 제공함을 시사한다.

탄화 멜라민 스펀지; 염화나트륨; 상변화 재료; 과냉; 다공 매질