국내 연구진, 고효율 열전소자 개발_플라밍고 카지노 페인트_krvip

이우영 연세대 교수팀...'어드밴스드 머티리얼즈' 표지 논문 열을 전기로, 전기를 열로 바꾸는데 필요한 효율 좋은 새 소재를 국내 연구진이 개발했다. 이 신소재는 앞으로 공장이나 자동차 등에서 버려지는 이른바 '폐열'을 전기로 바꾸는 시스템 등에 널리 활용될 것으로 기대된다. 교육과학기술부는 이우영 연세대 교수 연구팀이 독창적 방식으로 단면의 지름이 수나노미터(㎚;10억분의 1ｍ)에 불과한 나노선(Nano Wire)을 만들어 열전현상(Thermoelectricity)을 실험한 결과, 전기는 잘 통하면서도 열 전달이 쉽지 않다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다. 열전현상은 열에너지와 전기에너지가 중간에 다른 형태의 에너지를 거치지 않고 곧바로 서로 전환되는 것으로, 이를 이용하면 온도 차이를 이용해 전기를 생산할 뿐 아니라 전기를 흘려 열을 내거나 식힐 수도 있다. 현재 실생활에서는 와인냉장고에 이 현상이 응용되고 있다. 열전현상이 지속되려면 온도 차이가 필요하고, 따라서 전기는 잘 흐르지만 열은 되도록 전달되지 않도록 하는 것이 관련 기술의 핵심이다. 그러나 일반적으로 전기와 열의 전달은 비례 관계이기 때문에, 둘 중 하나만 이동을 멈추거나 더디게 하는 등의 조절이 쉽지 않다. 체온으로 휴대전화 배터리를 충전할 정도까지 열전 효율을 끌어올리지 못하고 있는 이유다. 연구팀은 실리콘(Si)에 비스무스(Bi)를 덮은 필름 양끝에 압력을 가하는 방식으로 단일 결정의 비스무스 나노선을 얻었고, 이 나노선의 겉을 다시 텔루륨(Te)으로 덧씌워서 '코어쉘(핵-껍데기)' 이중구조 나노선을 만들었다. 이를 열전소자로 써보니 전자는 비스무스 단일 나노선과 마찬가지로 자유롭게 이동하지만, 열을 전달하는 입자인 '포논(phonon)'은 비스무스와 텔루륨의 거친 경계면에 부딪혀 잘 진행하지 못했다. 기존 열전소자와 비교해 열 전달률이 25분의 1 수준에 불과했다. 이 소재를 사용하면 열 전달이 더뎌 온도 차이가 오래 유지되고, 그만큼 열전 효율도 높아질 수 있다는 얘기다. 이우영 교수는 "이번 연구를 통해 나노 단위 물질에서 열전도를 효과적으로 줄이는 방법을 제시했다"며 "열전 소자로서 뿐 아니라, 열 제어가 필요한 광전소자 등 다양한 분야에도 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다. 이 연구 성과는 재료과학 분야 권위지인 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 9일자 표지 논문으로 실렸다.