차세대 신재생에너지 분야로 각광 받고 있 는 열전소자 상용화에 걸림돌이던 독립적인 전기와 열 전달 제어와 관련된 표면구조의 비 밀이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재 단이 추진하는 이공분야 중점연구소 지원사업 의 지원을 받아 연세대 이우영 교수의 주도로 구현되었다.
이 연구결과는 재료과학 분야의 권위 있는 학술지인‘어드밴스드 머티리얼즈 (Advanced Materials, IF=10.857)’지 30호(8 월 9일자)에 표지논문으로 게재되었다. 이우영 교수 연구팀은 그동안 이론적으로 만 예측된 코어쉘 나노선 표면구조에 전기와 열 전달을 독립적으로 제어할 수 있는 압축 응 력법을 이용한 나노선 성장기술(OFF-ON법) 을 자체 개발하고, 이를 증명하는 데 성공했다. 미래 에너지 변환 시스템의 새로운 패러다 임으로 제시되고 있는 열전소자는 온도차에 의해 전기가 생산되는 시스템으로, 온도차를 유지하기 위해 전기는 잘 흐르게 하면서 열은 흐르지 않게 하는 것이 이 기술의 핵심이다.
일반적으로 전기와 열의 전달은 비례관계 여서, 전기와 열 중 한 가지만 독립적으로 조 절하기 쉽지 않아, 열전소자의 소형화, 정밀한 온도 제어, 저소음, 저진동 및 뛰어난 환경 친 화성 등 많은 장점에도 불구하고, 현재까지 응 용의 한계가 있었다. 그러나 이번 연구결과는 코어쉘 나노선에 전기 전달은 그대로 유지하 면서 열 전달을 기존에 비해 25배 이상 감소 시켜 새로운 열전재료의 가능성을 제시했다.
