대구경북과학기술원(DGIST·총장 이건우)은 나노융합연구부 김참 책임연구원팀이 김태욱 경북대 에너지화학과 교수팀과 공동으로 저비용으로 우수한 열전특성과 유연성을 갖춘 유무기 열전복합물을 개발했다고 21일 밝혔다. 효율성과 가격경쟁력까지 갖춰 기존 산업과 첨단 신산업에 다양하게 응용될 것으로 기대된다.
열전기술은 열과 전기 사이의 에너지 변환기술로 버려지는 열을 전기로 변환하는 친환경 기술이다. 일반적으로 열을 이용한 발전효과와 전기를 이용한 냉각효과를 얻을 수 있으며 배폐열 회수 발전, 무냉매 냉각장치 등 전통적 산업에서의 응용뿐 아니라, 국부 냉각·가열을 통한 정밀 온도제어시스템 및 지속적 전원 공급을 위한 에너지하베스터 등 첨단 신산업 분야 응용까지 폭넓게 활용 가능하다.
열전기술은 장점이 많지만 에너지 변환 기술 대비 소재의 효율성과 유연성이 낮다는 고질적인 문제가 있다. 연구팀은 열전기술 소재의 효율성·유연성을 극대화하기 위해 기존 무기물계 열전소재와 전도성 고분자를 결합한 유무기 열전복합물을 제조했다.
특히 유기와 무기 구성물을 합성해 혼합할 수 있는 제조 공정을 고안해 기술적 난제였던 균일한 상을 생성·유지하고, 높은 밀도를 확보하는 방법을 고안해 냈다. 해당 공정으로 제작된 유무기 열전복합물은 우수한 열전특성뿐 아니라 유연성도 갖췄다는 평가다.
김참 책임연구원은 “친환경 에너지 기술인 열전기술의 활용 가치를 극대화할 수 있는 새로운 소재를 개발했다. 향후 열전복합물 생산기술 규모 확대 및 성능 안정화를 위한 후속 연구로 상용화를 이뤄내겠다”고 말했다.
과학기술정보통신부(한국연구재단) 개인기초연구사업, DGIST 융합연구원 중점연구사업 지원으로 수행된 이번 연구결과는 최근 관련 분야 전문지 'ACS 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)' 표지 논문으로 게재됐다.
대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
