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[IT뉴스]“日보다 성능 20%↑” 에너지硏, ‘교정 열전소자’ 국산화 성공

온카뱅크관리자

2025-12-18 09:07:35

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 성능 측정 장비 오차 교정위한 표준 교정 열전소자 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="UXsZv5jJYU">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="379f50d196491a32b78e3d52257c72e911ebbf551282925bdd75dc9121d35cd5" dmcf-pid="uZO5T1Ai1p" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 한국에너지기술연구원 김수민(왼쭉부터) 인턴연구원, 구은아 학생연구원, 박상현 박사.[한국에너지기술연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/ned/20251218090221084fbvm.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="0MkyOWnQG7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/ned/20251218090221084fbvm.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 한국에너지기술연구원 김수민(왼쭉부터) 인턴연구원, 구은아 학생연구원, 박상현 박사.[한국에너지기술연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="7c9dba0b3156819acf26c811a7484eca5df2d42b41fd59691d8088ee8ad26514" dmcf-pid="75I1ytcnX0" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 열전소자의 성능을 객관적으로 측정하기 위한 ‘표준 교정 열전소자(SRTEM)’가 국산화에 성공했다.</p>
          <p contents-hash="ad1e9a5c8f60e7de7c06ca4d1670e67cda3060e09e3685b52646ee03af01d1e2" dmcf-pid="z1CtWFkLZ3" dmcf-ptype="general">한국에너지기술연구원 박상현 박사 연구팀은 일본에 이어 세계 두 번째로 표준 교정 열전소자를 개발하고 기존 소자 대비 성능을 20% 이상 높여 국산 기술의 우수성을 증명했다.</p>
          <p contents-hash="6c23ffd7446da01ffcd93f96c2a9e5b3271aeb01bdb324eda8fa86e0a161c62f" dmcf-pid="qthFY3EoXF" dmcf-ptype="general">열전소자는 한쪽 면은 차가워지고, 반대쪽 면은 뜨거워지면서 온도의 차이로 인한 전자의 흐름을 만들고 전기를 생산하는 장치다. 캠핑용 소형 냉장고, 컴퓨터 등 전자장비에 주로 활용되고 있으며, 친환경적이고 소형화에도 유리해 최근 크게 주목받고 있는 무탄소 발전과 우주산업에 두루 활용될 수 있다.</p>
          <p contents-hash="8c4e38a0b135c07ebdedf5a7be178f1a5a0a875f85b6b01f50e927bcb9dfe1b5" dmcf-pid="BvcTsyiPGt" dmcf-ptype="general">하지만 열전소자의 성능을 객관적이고 정확하게 측정할 수 있는 기술이 부족해 기술 성장이 더뎠다. 특히 측정 장비의 오차 교정을 위한 표준 교정 열전소자는 일본에서 개발한 것이 유일했다. 이마저도 출력전압, 전력 등 성능이 일반적인 발전용 열전소자 대비 10% 수준에 불과해 정확한 교정이 어려웠다.</p>
          <p contents-hash="a87a85eaab86bf28005db108d4a2a001ff7472b50340dbb467146dcef6c1e2a7" dmcf-pid="bTkyOWnQZ1" dmcf-ptype="general">에너지연 연구진은 기존 표준 교정 열전소자의 단점을 개선하고 교정에 더욱 적합한 열전소자를 개발했다. 연구진이 개발한 표준 교정 열전소자는 기존 소자에 비해 출력전압 등 핵심 지표의 성능이 20% 이상 향상됐으며, 300회 이상의 운전에도 출력이 떨어지지 않아 우수한 재현성을 입증했다.</p>
          <p contents-hash="9f9fa4b9279c04f8e39b64ce331fb78bf9abec94c76e23231c15d7641486d167" dmcf-pid="KyEWIYLx15" dmcf-ptype="general">연구진은 주로 쓰이는 반도체 파우더 기반의 소재 대신 금속 소재를 활용했다. 금속 소재의 성능 향상을 위해 ‘속이 빈 모래시계’ 형태(Hollow hourglass)의 새로운 열전레그(열전소자의 구성물) 구조를 개발했다. 모래시계의 잘록한 부분과 빈 공간이 열저항을 증가시켜 양면의 온도차를 키우고 출력전압을 높이는 원리다. 개발된 열전레그를 적용한 결과, 기존 직육면체 형태의 열전레그에 비해 출력전압이 약 3배 이상 높게 나타났다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="44ae904ec10e339774fb3f7622b11326fa0c69cf75b27e6484db1cd49b4ce4ff" dmcf-pid="9WDYCGoMHZ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구진이 개발한 표준교정 열전소자 실물.[한국에너지기술연구원 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/ned/20251218090221389tmlc.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="pYAvmTJ6Hu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202512/18/ned/20251218090221389tmlc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연구진이 개발한 표준교정 열전소자 실물.[한국에너지기술연구원 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="7f5201797f07b826e0c8ac099aa134973f091d473b0659747ced940fe8cb9d7c" dmcf-pid="2YwGhHgRGX" dmcf-ptype="general">또한 최적의 금속 소재 조합을 연구해 크로멜과 콘스탄탄(Chromel–Constantan), 크로멜과 알루멜(Chromel–Alumel)로 이뤄진 2종의 열전레그를 제작했다. 이 중 크로멜-콘스탄탄 열전레그는 일본의 표준 교정 열전소자보다 23.6% 높은 출력전압을 기록했으며, 300회 이상의 운전에도 동일한 출력을 유지했다.</p>
          <p contents-hash="4bf1973358ccc64a30c2d13a4ba2b1046c1d12049f2d043aaccb1be4005a25e1" dmcf-pid="VGrHlXae1H" dmcf-ptype="general">박상현 박사는 “향후 표준 교정 열전소자의 국제표준화 작업이 진행될 때 우리나라가 우위를 가질 수 있는 중요한 기술적 근거가 마련된 것”이라며 “2026년에는 독일, 일본의 주요 연구진과 교차 성능 평가를 통해 연구 범위를 확장하고 완성도를 높일 계획”이라고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="bd5652052fa3c45c3c8a9bffbc4221508f1c3adb0232527af45e67c2b9666cf9" dmcf-pid="fHmXSZNdZG" dmcf-ptype="general">이번 연구성과는 국제학술지 ‘에이씨에스 어플라이드 매테리얼 앤 인터페이스’ 9월 표지논문으로 선정됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
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