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국내 연구진이 열을 전기로 바꾸는 신소재 분야에서 미국·일본·독일보다 한참 앞선 기술을 개발했다. 단숨에 상용화 수준의 70%까지 다가섰다. 열전소재는 모바일·웨어러블 기기 등에 널리 사용될 수 있어 상용화에 성공할 경우 막대한 경제적 이익을 얻을 것으로 예상된다.
기초과학연구원(IBS) 나노구조물리 연구단 연구팀은 2일 세계최고 성능의 열전소재를 개발했다고 밝혔다. 이번 기술은 기존 선진국이 개발한 열전소재에 비해 성능을 두 배 가까이 향상시킨 것이다.
김성웅(사진) IBS 연구위원은 "상용화가 가능한 소재 성능을 100으로 볼 때 미국·일본 등에서 개발한 소재의 성능은 40 수준이지만, IBS에서 개발한 것은 성능이 70 수준"이라며 "이번 연구에는 성균관대학교와 삼성전자 종합기술원도 참여했다"고 설명했다.
열전 소재는 일상생활이나 산업현장에서 버리는 열을 전기로 전환하는 꿈의 소재이다. 미래 친환경 에너지 분야의 핵심기술로 주목받고 있다. 현재 개발된 열전소재는 미사일 열추적 장치 등 군사적 목적 등에만 제한적으로 사용하지만, 본격 상용화될 경우 경제적으로 엄청난 부가가치를 창출할 것으로 전망된다.
열전소재가 대중화되면 이를 옷에 부착할 경우 체온을 전기로 바꿔서 모바일 기기나 웨어러블 기기에 전력을 자동 충전할 수 있다. 또 자동차나 공장 배기가스에서 나온 열을 전기로 변환해 재활용하거나 태양광 전지 시설에서 태양열을 낭비 없이 쓸 수 있다. 다만 본격 상용화까지는 소재 성능을 지금보다 더 높여야 한다.
김 연구위원은 "이번 연구는 산업적으로 대량생산이 가능한 금속공학적 소결공정을 이용해 에너지 변환 열전소자를 구현했다는 데 의의가 있다"고 말했다.
이번 연구결과는 미국과학진흥협회(AAAS)가 발간하는 전문과학저널 사이언스지에 3일자에 게재됐다.
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