본 논문은 -23 ℃ 이하의 저온 콜드체인 물류 환경을 대상으로, 포름산나트륨(HCOONa), 염화암모늄(NH4Cl), 물로 구성된 신형 복합 상변화 축냉재 SF70(HCOONa-NH4Cl-H2O 질량비 2:1:7)을 제조하였으며, SF70을 기액으로 하여 나노입자와 증점제를 첨가하여 과냉도, 열전도율 및 상분리 현상을 최적화하였다. 최적화된 재료에 대해 순환 성능 시험 및 보온박스 적용 실험을 실시하였다. 결과는 0.4% 질량분율의 TiO2 나노입자가 축냉재의 과냉도 및 열전도 성능을 종합적으로 가장 우수하게 개선하였으며, 1% 질량분율의 PAAS 증점제가 복합재의 상분리 현상을 효과적으로 제거함을 나타냈다. 최종 최적화된 재료는 SF70+0.4% TiO2+1% PAAS로, 상변화 온도는 -29.9 ℃, 잠열은 255 kJ/kg, 과냉도는 2.8 ℃, 열전도율은 0.6522 W/(m·K)이다. 200회 순환 시험 후에도 복합재의 열적 성능은 안정적이었다. 이 복합재를 자제 보온박스에 적용할 경우 냉동 미트볼을 -23 ℃ 이하에서 20시간 이상 유지할 수 있어 단거리 콜드체인 운송 요구를 충족할 수 있다.

콜드체인 물류; 상변화 재료; 축냉; 나노입자; 보온박스