국내 연구진이 신재생 에너지로 주목받고 있는 열전소자의 효율을 높일 수 있는 다층 유기물 박막 개발에 성공했다.
한국연구재단은 조지영 광주과학기술원 교수 연구팀이 유연한 열전소자의 전도율을 높여 전압을 높이는 제조법을 개발했다고 4일 밝혔다,
열전소자는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자의 총칭이다.
유연한 열전소자는 버려지는 열을 전기로 바꿀 수 있는 차세대 신재생 에너지원으로 최근 각광받고 있다. 휘어지는 특성이 있어 일상생활에서 착용 가능한 의류와 비닐하우스 등에 활용할 수 있다.
하지만 이러한 장점 외에 전기 전도도가 낮아 전기가 잘 전달되지 않는 단점도 있다.
조 교수팀은 전기 전도도와 제백 계수(물질 내부 온도 차로 발생하는 전압을 결정하는 물질 고유의 계수) 사이에 반비례 관계가 거의 없는 유연한 유기물을 도입하고, 다층으로 쌓아 전기 전도도를 높였다. 특히 한 층이 20㎚ 이하인, 서로 섞이지 않는 서로 다른 종류의 유기물(폴리에틸렌디옥시티오펜:폴리스티렌술폰산, 폴리아닐린) 박막을 번갈아 가며 쌓은 유기 다층 박막을 도입해 소자의 전기 전도도와 효율을 동시에 향상시켰다.
조 교수는 “이번 연구 결과는 그동안 효율성 제고가 어렵던 열전소자 효율을 유연한 다층 유기물 박막이라는 새로운 소자 개발을 통해 향상시켰다는 점에서 의의가 있다”면서 “유연하면서도 버려지는 작은 열에너지를 전기로 전환해 다른 소자를 충전시키는 하베스팅 기술에 기여할 수 있을 것”이라고 기대했다.
이번 연구는 미래창조과학부 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 수행됐다. 지난달 31일 환경과학 분야 세계 학술지인 `에너지 앤 인바이런 멘탈 사이언스`에 표지 논문으로 게재됐다.
김순기기자 soonkkim@etnews.com