붓으로 그리는 열전발전기

↑ UNIST 연구진이 개발한 열전소재를 바른 모습<사진제공=UNIST>

국내 연구진이 페인트처럼 붓으로 바르기만 하면 열을 전기로 바꿀 수 있는 소재를 개발했다.
손재성 울산과기원(UNIST) 신소재공학부 교수 연구진은 덩어리 형태의 열전소재에 접착제를 넣어 바르기만 해도 열을 전기로 바꿀 수 있는 소재를 개발했다고 15일 밝혔다.
열전소재는 열에너지를 전기에너지로 바꾸거나 반대로 전기에너지를 열에너지로 바꿔주는 소재로 소형 냉각 장치나 자동차 엔진, 선박 폐열 발전장치 등에 활용되고 있다. 하지만 열을 가진 표면의 물체가 둥그스름한 경우도 많아 기존의 열전소재를 적용해서는 효과적으로 열을 회수하기 어려웠다.
연구진은 일반적으로 열전소재로 쓰이는 ‘비스텔루라이드’에 ‘소결조제’를 첨가해 이같은 문제를 해결했다. 소결조제는 마치 접착제와 같은 역할을 하는 끈적한 액체로 비스텔루라이드 가루를 치밀하게 뭉치게 하는 역할을 한다. 손 교수는 “상용화된 평판혀 열전소재와 비슷한 성능을 나타냈다”며 “다양한 모양에 적용하기 어려운 기존 소재의 한계를 넘어선 연구”라고 설명했다.
연구진은 현재 이를 상용화하는 기술을 개발하고 있다. 연구진이 개발한 바르는 열전소재는 소결조제의 특성을 살리기 위해 300~400도의 고온에 노출시켜야 하는 한계가 존재한다. 손 교수는 “마치 페인트를 바르듯, 열처리 없이도 열전소재의 특성을 나타나게 하고 대면적에서도 작동이 가능한 연구를 계획하고 있다”며 “일상생활에서 버려지는 다양한 형태의 폐열 발전은 물론 건물 외벽, 지붕, 차량 외관 등에 도입해 새로운 형태의 신재생에너지 발전 시스템으로 발전될 수 있을 것”으로 내다봤다. 연구결과는 국제학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 11일자에 게재됐다.
[원호섭 기자]