열전기학의 현황과 응용(Thermoelectrics-A review of present and potential applications)

전문가 제언

□ 열전장치(Thermoelectric Device) 라는 용어는 전기분야에서는 열전소자(Thermoelectric Module)로, 기계분야에서는 열전열펌프(Thermoelectric Heat Pump)로 통용되는 단어로 이해를 해야 한다.

□ Peltier 효과가 100여년 전에 발견되었으나 이것을 공학분야에 응용하기 시작한 것은 반도체재료가 개발되기 시작한 1950년경부터 실용화되기 시작하였지만 아직도 열전재료의 변환효율이 다른 기계시스템에 비하여 낮으므로 사용범위가 제한되고 있는 현실이다. 그러므로 효율이 좋은 열전재료의 개발 연구가 꾸준히 요구된다.

□ 열전기학은 효율은 낮지만 광범위한 동력요구조건을 만족하고, 생성되는 동력이 친환경적이고, 움직이는 부품이 없어서 소음이 없고, 신뢰성이 높은 장점 때문에 초소형 동력발전기로 제작이 가능하므로 미래의 나노테크놀로지(Nano-Technology) 기술에 많은 응용이 기대된다.

□ 열전 냉각시스템은 기계식 냉각시스템 보다 신뢰성이 뛰어나다. 엄격한 미국 군사규격(MIL-STD-718B) 에 만족할 만큼 충격과 진동 환경에 강하다. 그러나 고장이 나기 쉬운 곳은 두 다른 반도체를 용접한 접합부에서 과전류로 인하여 열이 상승하여 용접부가 용해되는 경우가 종종 발생된다. 사소한 부주의로 중요한 기능이 마비되는 과오가 없도록 설계상, 작동상 주의가 요망된다.

□ 현재까지 열전장치를 이용한 시스템의 특허 현황을 보면 이 분야에 계속적인 관심과 연구동향을 알 수 있다. 2002년도까지 특허현황을 보면 가전제품분야는 306건, 차량용에 264건, 공조분야에 637건 자동판매기에 12건, 냉온정수기에 65건 등으로 연구가 활발히 진행되고 있음을 알 수 있고, 이 분야에 연구가 더욱 가속화되기 위해서는 열전소자의 재료의 성능개선이 절실히 요망된다.

저자

Ma, Xiaoli; Riffat, S.B.

자료유형

원문언어

영어

기업산업분류

정밀기계

연도

2003

권(호)

23(8)

잡지명

Applied Thermal Engineering

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

913~935

분석자

주*호

분석물

• 열전기학의 현황과 응용.pdf [200,033 byte]

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