국내 연구진이 ‘열전현상’을 오래 구현하는 새로운 소자를 개발했다. 열전현상은 열에너지와 전기에너지가 서로 전환되는 현상으로, 온도 차를 이용해 전기를 생산하거나 전기를 흘려 열을 내거나 식힐 수도 있다.
교육과학기술부는 이우영 연세대 교수 연구팀이 독자적인 나노선을 만들어 열전현상을 실험한 결과 전기는 잘 통하면서도 열전달이 쉽지 않다는 사실을 확인했다고 9일 밝혔다.
열전현상이 지속되려면 온도 차가 필요하기 때문에 전기는 잘 흐르지만 열은 되도록 전달되지 않는 게 관련 기술의 핵심이다.
연구팀은 실리콘(Si)에 비스무스(Bi)를 덮은 필름 양끝에 압력을 가한 뒤, 이를 텔루륨(Te)으로 덧씌운 이중구조 나노선을 만들었다. 이 나노선을 통해 열전현상을 실험한 결과 기존 열전소자와 비교해 열 전달률이 25분의 1 수준에 불과했다.
이 교수는 “이 소재를 사용하면 열전달이 느려 온도 차가 오래 유지되고 그만큼 열전 효율도 높아진다”며 “열전소자뿐만 아니라 열 제어가 필요한 광전소자 등 다양한 분야에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.
연구 성과는 재료과학 분야 권위지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’ 9일자 표지 논문으로 실렸다.
윤대원기자 yun1972@etnews.com
