"폐열을 전기로".. 삼성전자, 新열전소재 개발

삼성전자가 버려지는 열을 전기로 변환할 수 있는 신소재를 개발했다. 이번 신소재는 같은 역할을 해주는 기존 소재보다 효율성을 두배 가까이 높였다.

삼성전자 종합기술원은 열전(熱電)성능을 획기적으로 향상시킨 신소재 '인듐셀레나이드 (In4Se3-x)'를 개발했다고 18일 밝혔다.

열전소재는 열을 전기로 또는 전기를 열로 전환할 수 있는 소재로 현재 와인셀러 등의 제품에서 일부 사용되고 있다. 또 자동차 배기구, 발전소, 공장 등 폐열이 방출하는 곳에서 사용할 수 있지만 변환효율이 낮아 응용이 극히 제한적이었다.

새로 개발된 인듐셀레나이드는 에너지 변환 효율을 기존 7%에서 12%로 높였다. 폐열을 100이라고 가정했을 때 12만큼의 전력을 생산할 수 있음을 의미한다. 미국과 일본에서는 발전효율이 10% 이상이면 경제성을 확보할 수 있는 열전 소재로 평가하는 만큼, 상용화 가능성도 높다. 이번 연구 결과를 담은 논문은 세계적인 과학잡지 '네이처' 본지(6월 18일자)와 온라인에 게재됐다.

한편, 열전 소재는 하이브리드 자동차 보조전력, 열병합 발전소의 저온 발전, 소각로·전기로 및 내연기관 폐열 발전, 전자기기 발열부 발전, 체내 의료용 전원, 군사용 독립 전원기기, 항공우주용 핵발전 등에 폭넓게 응용될 수 있다.

특히 자동차 분야가 주목받고 있다. 자동차에선 60% 이상의 에너지가 열로 방출돼 활용되지 않고 있고 있기 때문이다. 이 열로 전기를 만들면 에너지 효율 증대뿐 아니라 온실가스 절감효과도 거둘 수 있다.

윤종성 기자 jsyoon@asiae.co.kr