KR20210136013A - 자기 냉각 모듈 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기 냉각 모듈, 상기 모듈을 포함하는 자기 냉각 장치, 및 자기 냉각 모듈의 제조 방법에 관한 것이다. 자기 냉각 모듈은 그래핀 재료를 포함하는 멤브레인(11)과, 멤브레인(11) 표면 상에 흡착되는 나노 입자를 형성하는 자기열 재료(15)를 포함한다. 상기 구조는 비교적 높은 열전도율과 열교환율을 갖는 자기 냉각 장치를 편리하게 구현할 수 있다.

Description

자기 냉각 모듈 및 이의 제조 방법
본 출원은 자기열 재료 분야, 특히 자기 냉각 모듈, 이러한 자기 냉각 모듈을 포함하는 자기 냉각 장치, 및 자기 냉각 모듈의 제조 방법에 관한 것이다.
현대 광범위하게 적용되는 냉각 방식은 증기 압축 냉각 기술로서, 압축기를 통해 기체 또는 액체 상태 냉각제에 대해 반복적인 압축과 팽창을 진행하며, 순환 과정 중에 냉각제를 이용하여 환경이나 설비에서 열량을 갖고 나감으로써 냉각을 실현한다. 하지만 압축기의 냉각 효율은 비교적 낮고, 에너지 소모가 크며, 냉각제의 유출은 생태 환경과 신체적인 건강에 심각한 영향을 끼치므로 전통적인 냉각 기술은 현재 신흥 냉각 기술로 대체되고 있다.
"자기열 효과(Magneto Caloric Effect)"에 기반한 자기 냉각 기술은 점차 잠재력이 매우 큰 대체 기술이 되고 있다. 자기열 효과를 지닌 자기열 재료에서, 외부 자장을 인가하고 제거할 때 재료 중의 자기 모멘트 규칙도에 변화가 발생하여 재료에 온도 변화가 야기될 수 있다. 자기 냉각 기술은 블록 자기열 재료의 자기열 효과를 이용하여 냉각하는 것이지 냉각제와 압축기를 사용하는 것이 아니므로, 에너지 절약 효과가 높고 친환경적인 특징이 있어서 점점 더 많은 주목을 받고 활용되고 있다.
기존의 자기열 재료는 주로 금속 가돌리늄(Gd) 및 이의 화합물, MnFe 화합물, La1-xCaxMaO3 화합물, La(Fe1-xSix)13 계열 화합물 또는 헤슬러(Hesuler) 합금 등을 채택한다. 하지만 이러한 자기열 재료 자체의 열전도율이 비교적 낮아 활용 요구를 충족하기가 매우 어려운 상태로서, 예를 들어 금속 가돌리늄의 열전도율은 약 10W/m·K에 불과하다. 또한 열교환 효율을 높이기 위하여 종종 자기열 재료를 각종 형상으로 가공하여 표면적을 높이는, 예를 들어 불규칙한 입자 재료 또는 과립 재료로 가공하거나, 판상으로 가공하거나 토막을 내는 것이 요구된다. 이에 따른 문제는 이러한 자기열 재료의 기계 가공 성능이 비교적 떨어져서 가공할 수 있는 모양을 제한하고, 블록 재료 형성 시에 균일한 성능을 보장할 수 없다는 점이다. 따라서 자기열 재료의 제조 가공으로 인해 이들 자기열 재료의 활용이 상당한 제약을 받기도 한다.
이미 환원된 산화 그래핀 멤브레인의 표면에서 나노 입자를 형성하는 방법이 있는데, 이는 초고속 가열과 냉각을 채택하여 환원된 산화 그래핀 멤브레인에서 안정적인 Al, Si, Sn, Au 및 Pd 등의 나노 입자를 형성한다. 하지만 자기열 재료의 가공 중에 유사한 방법은 나타나지 않았다.
따라서 열전도율이 높고, 열교환 효율이 높으며 가공이 편리한 자기 냉각 모듈 및 이의 제조 방법이 필요하다.
본 출원의 목적은 상기 기존 기술 중의 최소 한 가지 결함을 극복하고 개량된 자기 냉각 모듈, 이러한 자기 냉각 모듈을 포함하는 자기 냉각 장치, 및 자기 냉각 모듈의 제조 방법을 제공하여, 비교적 높은 열전도율과 열교환 효율을 구현하고 가공과 제조에 편리하도록 하고자 하는 데에 있다.
이를 위해, 본 출원의 첫 번째 분야에 따라,
그래핀 재료를 포함하는 멤브레인과,
상기 멤브레인 표면 상에 흡착되는 나노 입자를 형성하는 자기열 재료
를 포함하는, 자기 냉각 모듈을 제공한다.
바람직하게는 상기 자기열 재료가 형성하는 나노 입자는 상기 멤브레인의 표면 상의 결함에 의해 서로 분리된다.
바람직하게는 상기 그래핀 재료는 그래핀, 산화 그래핀, 환원된 산화 그래핀 중의 최소 한 가지를 포함한다.
바람직하게는 상기 그래핀 재료의 열전도율은 최소 1000W/m·K, 바람직하게는 최소 1300W/m·K, 더욱 바람직하게는 최소 1500W/m·K, 특히 바람직하게는 최소 2000W/m·K이다.
바람직하게는 상기 자기열 재료는 금속 가돌리늄이다.
바람직하게는 상기 나노 입자의 입경은 30nm 미만, 바람직하게는 20nm 미만, 더욱 바람직하게는 10nm 미만이다.
바람직하게는 상기 자기 냉각 모듈은 다층 멤브레인이 형성하는 구조를 포함하며, 상기 구조는 단독적인 멤브레인이 여러 층으로 쌓이거나 단층 멤브레인이 감기거나 접혀서, 상기 나노 입자가 근접한 두 층의 멤브레인 사이에 위치하도록 한다.
본 출원의 또 다른 분야에 따라, 상기 자기 냉각 모듈과,
상기 자기 냉각 모듈에 자장을 제공하도록 배치되는 자성체
를 포함하는 자기 냉각 장치를 제공한다.
바람직하게는 상기 자기 냉각 장치는 상기 자기 냉각 모듈에서 열량을 흡수할 수 있는 라디에이터를 포함한다.
바람직하게는 상기 자기 냉각 장치는 상기 라디에이터와 상기 자기 냉각 모듈 사이에 설치되는 열계면 재료도 포함한다.
본 출원의 또 다른 분야에 따라,
그래핀 재료를 포함하는 멤브레인을 제공하는 단계,
자기열 재료를 상기 멤브레인의 표면에 분포시키는 단계,
상기 자기열 재료를 용융 상태까지 가열하는 단계, 및
상기 자기열 재료와 상기 멤브레인을 냉각하여 상기 자기열 재료가 상기 멤브레인의 표면에서 나노 입자를 형성하도록 하는 단계
를 포함하는, 자기 냉각 모듈의 제조 방법을 제공한다.
바람직하게는 상기 자기열 재료가 형성하는 나노 입자는 상기 멤브레인의 표면 상의 결함에 의해 서로 분리된다.
본 출원의 자기 냉각 모듈과 자기 냉각 장치는 자기열 재료와 그래핀 재료의 특징을 충분히 활용하여 자기 냉각 모듈의 열전도율을 극대화하고, 열교환 효율을 확실하게 끌어올리도록 개량할 수 있다. 본 출원 자기 냉각 모듈의 제조 방법은 초미세 나노 입자를 빠르게 형성하여, 나노 입자의 성능 저하를 피할 수 있다.
다음에서 첨부 도면을 참고하여 본 출원의 예시적인 실시예에 대해 상세하게 설명하며, 다음에서 설명하는 실시예는 본 출원의 해석에만 사용되는 것이며, 본 출원의 범위를 제한하는 것은 아님을 이해해야 한다. 본 출원의 각각의 도면에서, 구조가 동일하거나 기능이 유사한 특징은 동일한 도면 기호로 표시한다. 도면의 각 부품의 치수, 비율 관계 및 부품의 수량은 모두 본 출원에 대해 제한을 가하는 것이 아님을 이해해야 한다. 도면에서,
도 1a와 도 1b는 각각 본 출원의 일 실시예에 따른 자기 냉각 모듈의 제조 전 상태와 제조 후 상태를 보여주는 개략적 투시도이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 자기 냉각 장치를 보여주는 개략도이며,
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 자기 냉각 모듈의 제조 방법을 보여주는 흐름도이다.
이하 본 출원의 바람직한 실시예에 대해 예시를 결합하여 상세하게 설명한다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 이러한 예시성 실시예가 본 출원에 대해 어떠한 제한을 가하는 것이 아니라는 것을 이해해야 한다. 이 외에, 충돌하지 않는 상황에서, 본 출원 실시예 중의 특징은 서로 결합될 수 있다. 도면에서, 간략하게 하기 위하여 기타 부품을 생략하였으나, 이것이 본 출원의 자기 냉각 모듈과 자기 냉각 장치가 기타 부품을 포함하지 않는 것을 표명하지는 않으며, 본 출원의 제조 방법이 기타 단계를 포함할 수 없다는 것을 표명하지도 않는다.
본 출원에서, "자기열 재료"가 대체로 가리키는 것은 자기열 효과를 지닌 자성 재료로서, 예를 들면 전술한 금속 가돌리늄(Gd) 및 이의 화합물 등이다. 자기열 재료는 자기 냉각을 구현할 수 있으나, 기존의 자기열 재료는 보편적으로 열전도율이 비교적 낮고, 실제 작동 중의 방열 요구를 충족시키기가 어렵다. 통상적으로, 금속의 열전도율이 기본적으로 500W/m·K 미만이라는 점은 잘 알려져 있으나, 그래핀은 이론적으로 5300W/m·K나 되는 열전도율을 갖고, 실험실에서 이미 열전도율이 3200W/m·K나 되는 그래핀 박막이 구현되었다. 따라서 그래핀 재료와 자기열 재료의 특징에 기반을 두고, 본 출원은 개량된 자기 냉각 모듈을 창조적으로 제기하니, 본 모듈은 그래핀 재료와 자기열 재료를 함께 결합하여, 자기 냉각 분야에서 뚜렷한 우위를 보여주었다. 다음에서 도 1a와 도 1b를 참고하여 본 출원의 자기 냉각 모듈에 대해 상세하게 설명한다.
도 1a와 도 1b는 각각 본 출원의 일 실시예에 따른 자기 냉각 모듈(10)의 제조 전 상태와 제조 후 상태를 개략적으로 보여준다. 도 1a와 도 1b에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 자기 냉각 모듈은 멤브레인(11)과 자기열 재료(15)를 포함하며, 여기서 멤브레인(11)은 그래핀 재료를 포함한다. 본 출원에서, "그래핀 재료"가 대체로 가리키는 것은 육방결정을 갖는 층상탄소 재료이며, 그래핀, 산화 그래핀(GO), 환원된 산화 그래핀(RGO) 및 도핑된 그래핀 박막 또는 기타 그래핀 화합물 등을 포함할 수 있다. 그래핀 재료는 보편적으로 각종 결함을 가지며, 이들 결함은 박막상 그래핀 재료의 표면에서 인근 결함으로 분리되는 구역을 드러낼 수 있다. 예를 들어 도 1a와 도 1b에서, 멤브레인(11)의 표면 상에 대체로 육각형을 보이는 구역(12)과 결함(13)이 존재한다는 것을 볼 수 있다. 제조 후의 자기 냉각 모듈(10) 중에서, 자성 재료(15)는 멤브레인(11)의 표면 상에 부착되는 나노 입자를 형성한다. 그래핀 재료가 매우 높은 열전도율을 가지므로, 전술한 바와 같이, 본 출원의 자기 냉각 모듈(10)은 자기열 재료(15) 자체보다 훨씬 높은 비교적 높은 열전도율을 확보할 수 있다. 또한 자기열 재료(15)는 나노 입자를 형성하고, 표면적을 확실하게 늘리므로, 열교환 효율도 크게 높인다.
도 1b에 나타낸 바와 같이, 자기열 재료(15)가 형성하는 나노 입자는 멤브레인(11)의 표면에서 서로 분리된다. 그래핀 재료가 형성하는 멤브레인의 표면에서, 불가피하게 결함(예를 들어 공격자점, 입계와 슬릿)이 형성될 수 있다는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 결함은 나노 입자의 이동을 방해하여, 나노 입자가 인근 결함으로 구분되는 구역 내에 효과적으로 한정되도록 한다. 이러한 현상은 환원된 산화 그래핀(RGO)에서 비교적 명확하다. 결과적으로, 자기열 재료(15)가 형성하는 나노 입자는 서로 격리를 유지하고, 명확한 집합과 합병이 발생되지 않아, 나노 입자는 멤브레인(11) 표면 상의 결함(13)에 의해 서로 분리되게 된다. 이렇게 하여 형성된 나노 입자는 더욱 미세하고, 표면적이 더욱 크며, 분포가 더욱 균일하고, 열교환 효율의 진일보한 향상에 도움이 된다.
본 출원의 일 실시예에 따른 멤브레인(11)의 그래핀 재료는 환원된 산화 그래핀(RGO)이며, 박막상의 환원된 산화 그래핀의 표면은 비교적 고르게 분산된, 네트워크를 형성하는 결함(13)을 갖기 때문에, 나노 입자의 형성에 편리하다. 서로 다른 방식으로 획득한, 또는 서로 다른 종류의 그래핀 재료는 서로 다른 열전도율과 표면 결함을 가질 수 있으므로, 서로 다른 응용 수요에 따라, 다른 종류의 그래핀 재료를 선택할 수도 있다. 물론, 다른 그래핀 재료를 적용할 때, 부가적인 제조 단계를 적용하여 그래핀 재료를 처리할 수 있다.
본 출원 자기 냉각 모듈의 전체적인 열전도율을 확실하게 높이기 위하여, 일 실시예 중에서, 멤브레인(11)의 그래핀 재료의 열전도율은 최소 1000W/m·K일 수 있으며, 바람직하게는 최소 1300W/m·K이고, 더욱 바람직하게는 최소 1500W/m·K이고, 특히 바람직하게는 최소 2000W/m·K이다. 기술의 발전에 따라, 본 출원의 자기 냉각 모듈은 더욱 높은 열전도율을 갖는 그래핀 재료를 활용할 수 있다는 것을 생각해 볼 수 있다.
금속 가돌리늄은 전통적인 자기열 재료로서, 일반적으로 입자 재료나 판의 형식으로 사용한다. 본 출원의 일 실시예에서, 금속 가돌리늄을 자기열 재료로 채택하며, 여기서 금속 가돌리늄은 나노 입자의 형식을 보이며, 여기서 나노 입자의 입경은 30nm 미만일 수 있고, 바람직하게는 20nm 미만이며, 더욱 바람직하게는 10nm 미만으로, 예를 들면 1nm, 3nm, 5nm 등이다. 또한 본 출원의 자기열 재료는 가돌리늄 합금, Ni-Mn-Sn 합금 또는 Mn-Fe 합금 등을 채택할 수도 있다. 하지만 합금은 나노 입자 형성 과정에서 구조상전이, 자성상변이 또는 성분 편석 등이 나타날 수 있으므로, 기술적 파라미터를 그만큼 조정해야 한다는 것에 주의해야 한다.
도 1b에 나타낸 바와 같이, 본 출원의 자기 냉각 모듈(10)은 일층의 멤브레인(11)을 포함하는 것으로만 보여지지만, 실제 제품 중에서, 자기 냉각 모듈(10)은 다층 멤브레인(11)으로 형성되는 구조를 포함할 수 있으며, 이러한 구조는 단독적인 멤브레인(11)이 여러 층으로 쌓여서 이루어질 수 있으니, 예를 들어 치수가 최종적으로 형성되는 자기 냉각 모듈(10)의 치수와 같은 멤브레인(11)을 선택하여 쌓아 올리거나, 단층의 멤브레인(11)을 중실 또는 중공의 원기둥상 자기 냉각 모듈로 감거나 단층의 멤브레인(11)을 접어서 만들 수 있으며, 나노 입자가 근접한 두 층의 멤브레인(11) 사이에 위치하도록 한다. 다층 구조의 형성을 통해, 멤브레인(11)이 산화 장벽층으로서 나노 입자의 산화를 방지하도록 할 수 있으므로, 나노 입자의 성능을 충분히 발휘하고, 자기열 재료에 사고로 불이 붙는 것을 피할 수도 있다(예를 들어 금속 가돌리늄은 인화성이 있음). 다층 멤브레인 구조 형성 과정에서, 일정한 압력을 가하여 눌러서 적층체나 원통체를 형성할 수 있다.
도 2를 참고하면, 이는 본 출원의 일 실시예에 따른 자기 냉각 장치(100)를 보여주며, 자기 냉각장치(100)는 상기 자기 냉각 모듈(10) 및 자성체를 포함한다. 도 2는 자성체의 자기 냉각 모듈(10)의 양단에 각각 위치한 N극(20)과 S극(30)을 보여준다. 상기 자성체는 N극(20)에서 S극(30)까지의 자기 냉각 모듈(10)을 관통하는 자장을 생성하여, 자기 냉각 모듈(10) 내에서 자기열 효과를 낸다. 또한 자기 냉각 장치(100)는 라디에이터(40)도 포함하며, 라디에이터(40)는 자기 냉각 모듈(10)에서 열량을 흡수하고, 전도, 대류 또는 복사를 통해 열량을 외부 환경으로 내보낼 수 있다. 라디에이터(40)와 자기 냉각 모듈(10) 사이의 열접촉저항을 낮추기 위해, 라디에이터(40)와 자기 냉각 모듈(10) 사이에 열계면 재료(60)를 설치할 수도 있다. 열계면 재료(60)는 본 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 물질로서, 본 문장에서는 부연 설명하지 않는다. 도 2에서는 예를 들어 냉각이 필요한 발열 부품이나 공간 등의 열원(50)도 도시하였으며, 열원(50)과 자기 냉각 모듈(10) 사이에 또 다른 열계면 재료(70)를 설치할 수도 있다. 자기 냉각 장치(100)의 작업 원리는 이미 알려진 것으로, 본 문장에서는 이에 대해 자세하게 설명하지 않는다.
이상에서 대체로 본 출원의 자기 냉각 모듈(10)과 자기 냉각 장치(100)의 구조를 설명하였으며, 다음에서 도 3을 참고하여 본 출원의 자기 냉각 모듈(10)의 제조 방법을 설명한다.
도 2에서 나타낸 바와 같이, 본 출원의 자기 냉각 모듈의 제조 방법은 대체로 다음 단계를 포함한다.
단계 S1에서, 그래핀 재료를 포함하는 멤브레인(11)을 제공한다. 멤브레인(11)은 기계 박리, 산화 환원, 기상 침착 등의 여러 방법을 통해 만들 수 있다.
단계 S2에서, 자기열 재료(15)를 멤브레인(11)의 표면 상에 분포시킨다. 자기열 재료(15)는 보통 초미세 입자의 형식으로 멤브레인(11)의 표면에 대체로 균일하게 분포된다. 자기열 재료(15)의 입자 치수는 마이크로미터급으로, 예를 들면 2㎛, 4㎛ 등일 수 있다. 물론, 1㎛ 미만의 치수를 적용할 수도 있다.
단계 S3에서, 자기열 재료(15)를 용융 상태로 가열한다. 자기열 재료(15)를 가열하는 것은 레이저 가열, 적외선 가열, 옴가열 등의 여러 방식을 적용할 수 있다. 열 손실을 줄이고 자기열 재료(15)의 산화 등 불리한 영향을 피하기 위하여, 가열 시간은 예를 들어 1밀리초에서 10밀리초까지의 범위 내로, 최대한 짧아야 한다. 물론 900마이크로초와 같이 1밀리초 미만의 가열 시간을 채택해도 된다. 가열 온도는 자기열 재료(15)의 녹는점보다 높아야 하지만, 온도가 너무 높지 않도록, 예를 들면 1700K부터 2500K까지의 범위 내로 해야 한다. 자기열 재료의 종류별로, 가열 온도와 가열 시간을 확정할 수 있다는 것을 생각할 수 있다.
단계 S4에서, 자기열 재료(15)와 멤브레인(11)을 냉각하여, 자기열 재료(15)가 멤브레인(11)의 표면에서 나노 입자를 형성하도록 한다. 실온까지 냉각하는 시간도 최대한 짧아야 하며, 급속 냉각의 제한을 고려하면, 일반적인 상황에서 냉각 시간은 가열 시간보다 길 것이며, 대체로 10밀리초에서 20밀리초까지의 범위 이내이다. 물론 설비가 허용하는 상황에서는 10밀리초 미만의 냉각 시간을 적용할 수도 있다.
이러한 초고속 가열을 통해, 자기열 재료(15)가 고온에서 신속하게 융해되고 멤브레인(11)의 전체 표면에 분산되도록 할 수 있다. 고속 냉각에 따라, 자기열 재료(15)는 멤브레인(11)의 표면 상의 결함(13) 주위에서 핵을 이루고 초미세 나노 입자를 형성한다. 바람직하게는 나노 입자 형성 과정에서, 멤브레인(11)의 표면 상의 결함(13)은 나노 입자의 이동을 제한하여, 나노 입자가 인근 결함(13)에서 분리된 구역(12)에 분포하도록 한다. 따라서 자기열 재료(15)가 형성하는 나노 입자는 멤브레인(11)의 표면 상의 결함(13)에 의해 서로 분리되며, 집합과 합병이 발생하지 않는다.
본 출원의 자기 냉각 모듈 제조 방법을 활용하면, 고도의 열전도율과 열교환 효율을 지닌 자기 냉각 모듈을 빠르고 편리하게 만들 수 있어, 기존 자기열 재료 활용에서의 난관을 극복할 수 있다.
이상에서 구체적인 실시예를 결합하여 본 출원에 대해 상세하게 설명하였다. 이상의 설명 및 도면에서 도시한 실시예 모두 예시적인 것이며, 본 출원에 대한 제약을 구성하지는 않는다는 것을 분명히 한다. 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 출원의 정신에서 벗어나지 않는 상황에서 이에 대해 각종 변형이나 수정을 진행할 수 있으며, 이러한 변형이나 수정 모두 본 출원의 범위를 벗어나지 않는다.

Claims (12)

  1. 그래핀 재료를 포함하는 멤브레인(11)과,
    상기 멤브레인(11) 표면 상에 흡착되는 나노 입자를 형성하는 자기열 재료(15)를 포함하는, 자기 냉각 모듈(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기열 재료(15)가 형성하는 나노 입자는 상기 멤브레인(11)의 표면 상의 결함(13)에 의해 서로 분리되는, 자기 냉각 모듈(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 그래핀 재료는 환원된 산화 그래핀인, 자기 냉각 모듈(10).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그래핀 재료의 열전도율은 최소 1000W/m·K, 바람직하게는 최소 1300W/m·K, 더욱 바람직하게는 최소 1500W/m·K, 특히 바람직하게는 최소 2000W/m·K인, 자기 냉각 모듈(10).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기열 재료(15)는 금속 가돌리늄인, 자기 냉각 모듈(10).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 나노 입자의 입경은 30nm 미만, 바람직하게는 20nm 미만, 더욱 바람직하게는 10nm 미만인, 자기 냉각 모듈(10).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 냉각 모듈(10)은 다층 멤브레인(11)이 형성하는 구조를 포함하며, 상기 구조는 단독적인 멤브레인(11)이 여러 층으로 쌓이거나 단층 멤브레인(11)이 감기거나 접혀서, 상기 나노 입자가 근접한 두 층의 멤브레인(11) 사이에 위치하도록 하는, 자기 냉각 모듈(10).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 자기 냉각 모듈(10)과,
    상기 자기 냉각 모듈(10)에 자장을 제공하도록 배치되는 자성체를 포함하는, 자기 냉각 장치(100).
  9. 제8항에 있어서, 상기 자기 냉각 장치(100)는 상기 자기 냉각 모듈(10)에서 열량을 흡수할 수 있는 라디에이터(40)도 포함하는, 자기 냉각 장치(100).
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 자기 냉각 장치(100)는 상기 라디에이터(40)와 상기 자기 냉각 모듈(10) 사이에 설치되는 열계면 재료(60)도 포함하는, 자기 냉각 장치(100).
  11. 그래핀 재료를 포함하는 멤브레인(11)을 제공하는 단계,
    자기열 재료(15)를 상기 멤브레인(11)의 표면에 분포시키는 단계,
    상기 자기열 재료(15)를 용융 상태까지 가열하는 단계, 및
    상기 자기열 재료(15)와 상기 멤브레인(11)을 냉각하여 상기 자기열 재료(15)가 상기 멤브레인(11)의 표면에서 나노 입자를 형성하도록 하는 단계
    를 포함하는, 자기 냉각 모듈(10)의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 자기열 재료(15)가 형성하는 나노 입자는 상기 멤브레인(11)의 표면 상의 결함(13)에 의해 서로 분리되는, 방법.
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