기계연구원 한승우 박사팀, 열을 전기로 바꾸는 박막 열전기술, 초소형 열전 발전소자 개발
[아시아경제 이영철 기자] 체온으로 전기를 만들 수 있을까. 답은 만들 수 있다.
초소형 열전 발전소자를 몸에 붙이면 몸의 열에너지를 이용, 전기를 만들 수 있다.
개발된 열전 발전소자는 주위의 열을 모아 전력을 공급하는 여러 분야에 이용될 수 있다. 몸에 붙여 원격으로 건강상태를 측정하는 건강진단시스템(WHMS·Wearable Health Monitoring Systems)의 전원장치에 이용하면 사람 체온으로 전원을 공급할 수 있다.
또 지능형 플랜트, 스마트 빌딩, 수송기계 등에 있어서 고온, 고전압이거나 땅 밑, 지상 높은 곳 등 전지를 갈아끼우기 힘든 환경에서 쓰이는 모니터링시스템의 무선센서에도 주위 열을 이용한 전원을 공급할 수 있다.
열에서 전기가 생기는 에너지 변환원리를 거꾸로 이용하면 열 흐름이 일어나 국부적인 냉각에 이용할 수 있다.
이는 스마트폰, 테블릿PC, 마이크로 패키지 등 휴대용 전자제품이 최근 얇고 소형화되고 LED(발광다이오드) 조명 등이 보편화되면서 수요가 늘어난 국소냉각(hot spot cooling)기술 등에 응용될 수 있다.
한승우 박사는 “활용분야가 무궁무진한 박막 열전기술은 효율이 낮아 산업분야에 적용되지 못했다”며 “소자설계, 박막소재, 소자공정, 측정평가 등 제품개발에 필요한 모든 요소기술을 포함하는 박막형 열전기술을 확보, 관련제품의 상용화를 앞당기는데 이바지할 것”이라고 밝혔다.
시장조사전문기업인 IDTechEx에 따르면 에너지 하베스팅(Energy Harvestin : 바람, 태양광, 온도변화, 진동 등 주변 환경으로부터 에너지를 얻는 기술) 응용기기 시장규모가 한해 평균 21.87% 는 2020년 43억7000만 달러 규모에 이를 전망이다. 이 가운데 이번에 개발된 열전소자분야의 시장규모는 2억3600만 달러로 예상했다.
이영철 기자 panpanyz@
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