김형준님의 글
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상온에서 초저온인 액화 질소를 분사 시켜 고온의 물체를 빠른 시간내에 냉각하려 합니다..
액화 질소의 기본 물성치 및 성질에 관한 자문을 구합니다..
또한 인체에는 전혀 해가 없는 것인지도...

----------------- [답 변] -------------------

이분야에 상세히 알고 있지는 못합니다. 따라서 참고만 하시기 바랍니다.

질소에 대한 물성치는 아래와 같습니다.

항목	질 소
분 자 량 (-)	28
비 중 (-)	0.97(기)0.8(액)
밀 도 (g/l)	1.25
융 점 (`C)	-209.89
비 점 (`C)	-195.8
임계 온도 (`C)	-147
임계 압력 (atm)	33.5
1L의 물에 대한 해도 (CC)	-
삼중점(온도) (atm)	-
삼중점(암력) (atm)	-
융 해 점 (cal/g)	-

하지만 액화 질소를 구입하게되면 전용탱크와 함께 운송되며 탱크내의 압력은 10바가 넘지 않습니다.

탱크내에 있는 액화질소가 외부에서 얻은 열로 기화가 되고 기화된 질소가 내부의 압력을 상승시키는데 탱크에는 릴리프밸브가 있어 특정압력이상이 되면 밸브를 열어주어 내부의 압력을 일정하게 유지시켜줌니다.

결국 구입하신 질소를 사용하지 않으면 공기중으로 모두 날라가 버리지요... 하지만 대기상태에서 몇일동안 보관할 수 있습니다.

제가 예전 회사를 다닐때 현장에서 부시를 냉각해서 보스에 압입을 하는데 보스를 가열하는 방법을 취하지 않고 부시를 액화질소 가스에 담군다음 충분히 냉각된 후 압입하는 방법을 사용한 적인 있습니다.

구입한 액화가스를 스틸통에 부운다음 부시를 통에 던져 냉각시키고 집게로 집어 조립하는 것이었습니다.

님께서도 냉각시키고자 하는 부품이 크지 않다면 이런 방법을 취하시는 것이 좋을 듯합니다.

이런 방법은 부품이 사용중에 일부구간에 Crack이 발생되었을 경우 액화질소에 순간적으로 담구어서 파면을 손상하지 않고 전체를 파단하는데도 사용되어 집니다.

노즐을 통해 분사시켜 냉각시키는 것은 상당히 위험할 수 있는 문제이며 아시다 시피 질소를 사용하여 작업을 할 경우 주위에 산소 농도가 낮아져서 질식사 할 수 있습니다.

액화가스가 기체로 변하기 위해서는 에너지가 필요합니다. 용기를 통한 열전달을 제한한다면 충분히 용기에 담을 수 있지요...

참고하시기 바랍니다.

기계조립시 액체질소는 종종 사용됩니다.
LPG 처럼 Bomb(용기)에 넣어져 있어서 마치 CO2 소화기를 쏘듯이
냉각하고자 하는 물체에 직접 분사시킵니다.

그런데 구체적으로 어떤 부품에 사용하실지 모르지만 현장에서는
통상 드라이 아이스를 사용하고 경우에 따라서는 메칠알콜에 드라이
아이스를 집어 넣어서 사용하는 방법 등이 있습니다만 드라이 아이스
만으로 대부분 해결이 될 수 있다고 봅니다.

극저온의 액화질소는 재질을 약 -200도 가까이 급냉시키므로 금속에
그다지 이로울게 없다고 보며 또 취급부주의시 동상 등의 위험이 있
으며 잠깐 순간적으로 사용하므로 산소농도 결핍등 또는 인체에는 영
향을 미치지 않으리라 봅니다.