냉매, 열전달유체  Heat Transfer Fluids     



오늘날 고급 항공 전자 장비, 슈퍼컴퓨터, 전자 대응 장비와 같은 현대 전자 장치는 점점 더 복잡해지고 정교해지면서 엄청난 양의 열을 발생시킵니다. 이 열은 더 작은 공간에 더 촘촘하게 집적된 회로에서 나오는데, 효과적으로 제거하지 않으면 장치의 성능 저하나 고장으로 이어질 수 있습니다. 이러한 열 장벽은 더 빠른 프로세서, 더 강력한 레이더, 더 소형화된 반도체 및 항공 장비 개발의 발목을 잡는 핵심 과제입니다.
이러한 '폐열'을 안정적으로 제거하는 것은 장비의 신뢰성과 수명을 보장하는 데 매우 중요합니다. 기존의 공기 냉각 방식(팬)만으로는 한계가 있기에, 오늘날의 고성능 시스템에는 팬이나 냉각판 없이도 효율적으로 열을 관리할 수 있는 액체 냉각과 같은 고급 솔루션이 필요합니다.

3M 열전달유체(Novec™ 및 Fluorinert™)는 높은 절연력과 비정항을 가져 전기는 통하지 않는 유전체(dielectric) 액체로 민감한 전자장비 및 웨이퍼(wafer)에 직접 닿아도 합선이나 손상을 입으키지 않기 때문에 '직접 접촉 냉각(Direct Contact Cooling)'이라는 혁신적인 냉각 방식을 가능하게 합니다. 또한 인화점 및 독성이 없어 매우 안전하며 오존파괴지수=Zero 입니다. 특히 Novec Engineered Fluids는 CFC, PFC, PFPE, HFC와 비교하여 지구온화지수(GWP)가 매우 낮습니다. 
• Semi conductor 

 Automated test equipment (ATE), Cold-plate cooling (CPC), Plasma etching, Chemical vapor deposition (CVD), Photolithography(steppers)
• Immersion cooling 

Immersion cooling for Data Centers, Heat Transfer
Heat Transfer

• ORC (Organic Rankine Cycle)          
• Heat Pipe (Al)          
• Lyophilization; Freeze Dryer
3M의 열전달 유체는 크게 Fluorinert™(플루오리너트)와 Novec™(노벡) 두 가지 제품군으로 나뉩니다. Fluorinert™ 는 과불화탄소(PFCs) 계열로, 50년 이상 군사, 항공우주, 반도체 제조(드라이 에처, 이온 주입기 등)의 극한 냉각 환경에서 성능이 입증된 전통적인 기술입니다. 반면, Novec™ 은 하이드로플루오로에테르(HFEs) 계열로, 환경적 지속 가능성을 고려하여 개발된 차세대 기술입니다.

3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid
3M™ Novec™ Engineered Fluids
화학구조
탄소 골격의 모든 결합 부위가 불소로 채워져 있음
과불화탄소 그룹과 탄화수소 그룹이 '에테르' 산소 원자에 의해 분리된 구조
개발배경
50년 이상 군사, 항공우주, 반도체 분야에서 사용된 전통적인 고성능 유체
오존 파괴 물질(CFC)과 높은 GWP를 가진 PFC의 대안으로 개발된 저 GWP(지구 온난화 지수) 유체
환경영향오존 파괴 지수(ODP)는 0이지만, GWP가 높고 대기 수명이 매우 김 (예: FC-72의 GWP는 7400)
GWP가 현저히 낮고 대기 수명이 짧음 (예: HFE-7100의 GWP는 320)
주요장점극한의 냉각 환경에서 오랜 기간 성능이 입증됨
높은 성능과 지속 가능성을 겸비한 환경 친화적 솔루션

3M Thermal Management Fluids Kinematic Viscosity
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3M™ Fluorinert™ Electronic Liquids

    3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid FC-3283
 3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid  FC-40
3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid FC-43
3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid FC-72
  3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid FC-770
 3M™ Fluorinert™ Electronic Liquid FC-70 


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​3M™ Novec ™ Engineered Fluids​

   3M™ Novec ™ 7100 Engineered Fluid 
  3M™ Novec ™ 7200 Engineered Fluid
  3M™ Novec ™ 7500 Engineered Fluid
  3M™ Novec ™ 7300 Engineered Fluid
  3M™ Novec ™ 7000 Engineered Fluid
3M™ Novec ™ 649 Engineered Fluid
  3M™ Novec ™ 8200 Engineered Fluid
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침지냉각  Immersion Cooling   
single phase or two phase immersion


3M Thermal Management Fluids는 비전도 절연 유체로서 전자 장치와의 접촉에 안전하며 단상(single phase) 또는 2상(two phase)의 침지 냉각(immersion cooling)을 사용하여 전자 장치를 효율적이고 균일하게 냉각합니다. 공기, 물 또는 오일 냉각 시스템과 비교하여 작동 온도 영역이 넓고 우수한 재료 호환성을 가지며 유지 보수가 간단하고 환경안정성과 인체적합성이 우수한 제품입니다.

• Data center, Super computer                                • Bitcoin mining hardware
• High-speed rail: Inverter                                         • Transistor IGBT
• Ultra-fast electric vehicle charging                      • Wind turbines

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‌‌                                                                                                      (동영상 원작자의 유튜브 주소를 링크하였습니다.)