고효율 에너지 변환 세라믹스의 개발과 응용(Development and Application of High Efficiency Energy Conversion Ceramics

전문가 제언

□ 열전 소자는 n, p형 열전 반도체를 전기적으로는 직렬로, 열적으로는 병렬로 연결한 모듈의 형태로 사용되는 것으로, DC 전류를 통전할 때는 열전 효과에 의해서 모듈의 양면에 온도차이가 발생하는 동시에 발전 현상이 일어난다.

○ 일반적으로 열기전력(Seebeck 계수)을 이용하는 기술로서 온도 센서 등의 열전대 및 Peltier 현상에 의해 나타나는 냉각효과를 이용하는 고체식 히트펌프가 있다.

□ 열전 소자를 응용한 시스템 기술이 가장 발달된 분야로는 우주, 항공분야, 생체분야, 전자분야 등이며, 향후에는 셀 작동 전압의 저감이나 산화물계 열전변환 모듈의 출력이 향상되면 열에너지의 회수뿐 아니라 센서나 기타 디바이스 등과 병용하는 시스템으로 응용분야가 넓어질 것으로 전망된다.

○ 열전 재료는 온도 구간에 따라 사용되는 재료가 다르며 약 200℃ 이하에서는 Bi-Ti계가 우수하고, 약 500℃까지는 Tb-Pb계가, 500℃ 이상에서는 Si-Ge계가 우수한 성능을 보인다.

□ 연구가 활발하게 진행되고 있는 나라는 미국, 일본, 러시아 등 대부분 기술개발 선진국에서 이루어지고 있다.

○ 우리나라의 경우는 KIST가 10여 년간 자료를 축적하고 있으며, 냉각용 재료에 대한 연구 실적이 많이 보고 되고 있다.

○ 최근에는 전기연구소를 비롯하여 한국전력공사, 에너지연구소, 한국전자, 연세대, 영남대 등 연구소, 기업체, 대학 등에서 많은 연구가 진행되어 전자분야, 항온항습분야, 의료분야, 열발전 분야 등에 많은 노하우를 축적하고 있어 다양한 분야에서의 응용 개발이 기대된다.

저자

Yoshinobu FUJISHIRO ; Kooichi HAMAMOTO ; Masanobu AWANO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

17(4)

잡지명

Materials integration(E136)

과학기술
표준분류

재료

페이지

47~52

분석자

황*일

분석물

• 고효율 에너지 변환 세라믹스의 개발과 응용.pdf [243,017 byte]

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