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차세대 신소재 '열전재료' 효율 높이는 기술 개발






소음 없고 정밀한 온·냉각 장치인 ‘열전재료’의 효율을 높일 수 있는 기술을 국내연구진이 찾았다.

교육과학기술부는 이우영 연세대 신소재공학과 교수팀이 효율 높은 ‘열전재료’를 만드는데 성공했다고 9일 밝혔다. 열전재료는 전기가 통하면 한쪽은 뜨거워지고 반대쪽은 차가워진다. 거꾸로 온도 차이를 만들어도 전기가 통한다.

열전재료는 소음이나 진동이 발생하지 않고 정밀한 온도 제어가 가능하지만 아직 에너지 효율이 낮다. 그래서 진동이 발생하면 안 되는 냉각장치인 와인냉장고에만 사용되고 있다.

이 교수팀이 개발한 열전재료 나노선은 에너지효율을 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 열전재료의 효율이 낮은 이유는 전기가 잘 통하는 재료는 열도 잘 전달되기 때문에 온도 차이가 점점 줄어들기 때문이다.

이 교수팀은 이 문제를 전기가 잘 통하는 나노선(나노와이어) 표면에 열이 잘 통하지 않는 물질을 덮는 기술로 해결했다. 이렇게 만든 열전재료 나노선은 열이 전달되는 정도가 기존 재료의 25분의 1 정도로 낮아 효율이 크게 늘었다.

이 교수는 “머리카락의 1000분의 1 굵기인 나노선 여러 개를 묶어 다발로 만들고, 또 이 다발을 모아 소자로 만드는 장애물을 넘어야 상용화가 가능할 것”이라면서도 “열전재료의 특성상 효율이 조금만 높아져도 여러 분야에 이용할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 재료 분야 국제학술지인 어드밴스드 머티리얼스 9일자 표지논문으로 게재됐다.

 

 

 


전동혁 동아사이언스 기자 jermes@donga.com



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