[이뉴스코리아 최지현 기자] 웨어러블 및 유연한 열전 재료들의 근본적인 단점을 해결할 수 있는 연구 방안이 나왔다.
지스트(광주과학기술원, 총장 김기선) 신소재공학부 조지영 교수 연구팀이 기존보다 간단하게 열전 유/무기 나노 복합체의 장벽 에너지를 조절하고 최적화해 재료의 열전 효율을 극대화했다고 14일 밝혔다.
이 방법을 통해 웨어러블 등 열전 재료들의 근본적인 단점인 낮은 효율 문제를 해결할 수 있으며, 각기 다른 재료들의 성능을 손쉽게 최적화할 수 있을 것으로 기대된다.
화석연료 부족 및 기후 변화 문제의 대안이 되는 열전 재료는 환경 친화성 신재생 에너지 시스템으로 주목받고 있다. 그러나 열전재료는 효율성이 떨어지는 단점이 있어 이를 해결하기 위해 두 가지 이상의 물질로 이루어진 복합체를 만드는 것이 열전 재료 분야의 대표적인 성능향상 방법 중 하나다.
극성 용매 기상 열처리법(PSVA, Polar Solvent Vapor annealing)은 원래 태양전지 분야에서 유기물 전극의 일함수 조절에 사용하는데 이 현상을 열전 유/무기 복합체 재료에 응용해 장벽 에너지를 조절하고 에너지 필터링 효과를 극대화하는데 이용했다.
이로 인해 하나의 재료에서 여러 장벽 에너지 크기에 따라 열전 특성이 달라지는 것을 볼 수 있으며 실생활에서 응용이 가능한 재료가 개발되었을 때 가장 성능이 높은 상태의 재료로 출시되는 것이 가능하다.
조지영 교수는 “이번 연구를 통해 우리 몸의 열이나 가정, 산업현장의 폐열을 에너지로 이용하는 시스템 전력 효율에 도움을 줄 것”이라며 “웨어러블 및 유연한 열전 재료와 소자 발전에도 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.