[쿠키뉴스 울산=김덕용 기자]울산과학기술원(UNIST)은 페인트처럼 바르면 전기를 얻을 수 있는 새로운 '열전발전기' 기술을 개발했다고 15일 발표했다.
페인트 형태의 열전 소재 개발과 이를 이용한 열전 발전기 구현은 세계 처음이다.
열전발전기는 엔진 등 열을 내는 물체에 붙여 이 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 장비다.
기존 열전발전기는 열전소재가 단단한 사각형 형태여서 굴곡면에 적용하면 효율이 떨어지는 한계가 있다.
손재성 신소재공학부 교수팀은 열전소재를 페인트처럼 액체로 만들어 평면이든 곡면이든 적용할 수 있는 기술을 개발했다.
연구팀은 열전소재를 액체형태로 만들 때 밀도가 낮아져 효율성이 낮아지는 문제를 해결하기 위해 무기물 소결 조제를 첨가했다.
이 무기물 조제가 열전 소재 분말들이 액체에서도 서로 뭉치도록 도와 걸쭉한 페인트처럼 밀도를 높인 것이다.
손 교수는 "페인팅 공정으로 일체화한 열전 모듈을 개발해 평판형 열전 모듈의 한계를 극복하고 열에너지를 효율 높게 회수할 수 있었다"면서 "사용자가 원하는 형태로 열전 발전 시스템을 만들 수 있고 재료 보존과 공정 단순화 및 시스템 제작에 따른 비용도 크게 줄일 수 있게 됐다"고 설명했다.
개발한 열전 페인트 소재의 성능 지수는 0.69(n형 소재), 1.21(p형 소재)로 나타났다. 상용화된 평판형 열전 소재의 성능 지수는 보통 1.0으로, 이와 유사한 수준을 보였다.
곡면형 열전 발전기의 전력 밀도 또한 상용화 열전 모듈과 비슷하게 측정됐다.
이번 연구 결과는 '네이처 커뮤니케이션즈' 온라인판에 실렸다.
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