[에너지산업신문]

박상현 한국에너지기술연구원 박사 연구진이 열전소자의 성능을 객관적으로 측정할 수 있는 ‘표준 교정 열전소자(SRTEM)’를 국내 최초로 개발했다.

19일 에너지기술연구원에 따르면 이는 일본에 이어 세계 두 번째 성과로, 기존 해외 소자보다 성능이 20% 이상 향상돼 국산 기술의 우수성을 입증한 것.

연구진은 성능 변동이 심한 기존 반도체 파우더 대신 안정성이 높은 금속 소재를 채택했다. 금속의 낮은 열전 성능을 보완하기 위해 '속이 빈 모래시계(Hollow hourglass)' 형태의 새로운 열전레그 구조를 설계했다. 이 구조는 열저항을 높여 양면의 온도 차를 극대화함으로써 기존 직육면체 구조 대비 출력전압을 3배 이상 끌어올리는 데 성공했다.

성능 평가 결과, 새롭게 개발된 크로멜-콘스탄탄 열전레그는 일본산 표준 소자보다 출력전압이 23.6% 높게 나타났다. 특히 300회 이상의 반복 운전에도 초기 출력을 그대로 유지하며 높은 재현성과 신뢰성을 증명했다. 박상현 박사는 “이번 기술은 향후 열전소자 국제 표준화 과정에서 우리나라가 기술적 우위를 점할 수 있는 중요한 근거가 될 것”이라고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘ACS 어플라이드 매테리얼 앤 인터페이스’ 9월호 표지 논문으로 게재됐다.

연구진이 개발한 표준교정 열전소자 실물. (c)한국에너지기술연구원

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