반도체 열전소자 모듈을 이용해 냉각효과를 발생시키는 「전자냉각(Thermoelectric Cooling)」기술에 대한 상품화 연구가 가전, 반도체, 자동차 등 국내 산업계에 광범위하게 확산되고 있다.
전자냉각은 프레온 등 환경파괴를 유발하는 냉매와 냉매압축기(컴프레서)가 필요없고 정확한 온도조절 및 국부냉각 효과가 뛰어나 옛 소련과 미국,일본 등에서 군사, 항공과학용처럼 주로 특수분야에서 사용돼 왔다.
이 기술은 지난 92년 한, 러 수교 이후 국내학계와 산업계에 도입되어 민수용 분야에 활용하기 위한 연구가 시작됐으며 지난해부터는 서모텍 등이 전자냉각장치의 핵심부품인 열전소자 양산에 착수, 이를 응용한 상용화작업이속속 윤곽을 드러내고 있다.
현재 이 냉각기술은 가전분야에선 이미 정수기와 냉온수기의 상품화에 적용됐으며 이동식 에어컨, 소형 냉장고에 적용하기 위한 연구가 결실을 맺어가고 있다.또한 국부냉각이 뛰어난 장점이 인정되면서 개인용 컴퓨터의 중앙처리장치(CPU) 냉각장치로도 최근 급속히 확산되고 있으며 중대형 컴퓨터 등에 적용하기 위한 연구가 국책과제의 하나로 선정돼 과학기술연구소(KIST)를중심으로 한 산학 협동 연구개발이 추진되고 있다.
최근 들어선 정밀한 가공을 필요로하는 반도체 장비 및 설비업체도 전자냉각기술에 큰 관심을 보이고 있는데 (주)코삼 등 3∼4개 업체가 반도체회로기판 제조공정에 사용되는 현상액이나 부식액 전용 냉각장치에 이 기술의 응용을 시도하고 있다.
자동차업계도 기존 자동차와 동력원과 구동방식이 다른 전기자동차의 냉방장치로 전자 냉각기술 채용을 검토하고 있다. 소음, 진동이 없을 뿐만 아니라 냉각기를 자유롭게 배치할 수 있어 기존의 냉매압축기 방식을 대체하는데 적격으로 판단되기 때문이다.
또한 산업용 감시카메라 등 고화질 영상장치나 레이져 다이오드, 광통신모듈레이터 등 첨단 통신장비의 오작동을 방지하고 정밀도를 높이기 위한 냉각장치로도 전자 냉각기술이 채용되고 있는데 국내의 관련업체들도 독자적인기술확보에 힘쓰고 있다.
한편 전자 냉각기술의 활용 가능성에 대해 이 분야의 국내 전문가들은 『전자 냉각기술이 여러가지 장점에도 불구하고 냉각효율이 기존 냉매압축 방식에 비해 40∼50% 정도에 불과한 것이 결정적인 단점』이라고 지적하고 『이러한 한계를 극복할 수 있는 열전소자 및 열교환기설계 기술개발이 수요창출의 관건이 될 것』이라고 내다봤다.
〈유형오기자〉