핵융합분야의 열전변환기술 응용

전문가 제언

○ 열전변환은 온도 차를 이용하여 열에너지를 직접 전기로 변환시키는 개념으로 온도 구배가 큰 열시스템에서 도입을 검토하여 볼 수 있다. 국제공동사업으로 추진되고 있는 국제열핵융합시험로(ITER)의 경우를 보면 초저온의 초전도 자석에서 고온의 플라스마 표면까지의 거리가 2m 정도에 불과하여 온도 구배가 아주 크다. 따라서 핵융합로에서도 전력생산 방식의 하나로 검토하여 볼 수 있다.

○ 현재 사용되고 있는 열전변환 재료는 독성이 강한 비스무트계열, 텔루르, 안티몬, 납과 같은 중금속으로 대부분이 고가이고, 인체에 해로운 물질이므로 넓이 보급되지 못하고 있다. 또 금속이나 반도체와 같은 열전변환재료는 전도율이 좋아서 열전도로 인한 에너지 손실이 크므로 이러한 점도 열전변환의 용도를 제한시키고 요인이 되고 있다.

○ 열전변환 재료의 성능지수에 미치는 가장 큰 인자는 열전도에 의한 에너지 손실인데, 절연체를 열전변환 재료로 사용할 수 있다는 연구결과가 외국에서 발표되고 있으며, 계속 유망한 재료를 발견하기 위한 연구기 수행되고 있다. 절연체는 열전도에 의한 에너지 손실이 적으므로 절연체를 열전변환 재료로 활용할 수 있다면 성능지수가 크게 향상되므로 열전변환 기술의 보급에 크게 기여할 것으로 보인다.

○ 우리나라에서도 열전변환기술에 관심을 갖고 한국기계연구원, 한양대, 삼성전자, 부산대 등에서 연전재료의 개발 연구를 수행하고 있으며 특허도 제출되고 있다. 그러나 열전변환방식은 아직 전력생산 규모가 작고 변환효율도 경제적이지 못하여 큰 주목을 받지 못하고 있는 실정이지만, 기술개발에 따라 특수 용도로 활용될 가능성이 큰 분야이므로 미래지향적 입장에서 활발한 연구개발이 필요한 분야라고 생각된다.

저자

YAMAGUCHI Sataro and KAWAHARA Toshio

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

에너지

연도

2011

권(호)

87(12)

잡지명

プラズマ核融合學會誌

과학기술
표준분류

에너지

페이지

830~834

분석자

이*순

분석물

• 핵융합분야의 열전변환기술 응용.pdf [231,316 byte]

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