열에너지를 전기로 전환하는 열전 소자는 버려지는 폐열을 활용할 수 있어 지속 가능하고 친환경적인 에너지 플랫폼으로 주목받고 있다. 국내 연구진이 우수한 신축성과 최고 수준 성능을 보이는 열전 소자를 개발해 체온을 이용한 차세대 웨어러블 소자 가능성을 더 앞당겼다. 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 문홍철 교수팀이 포항공대(POSTECH) 화학공학과 박태호 교수팀과 열역학적 화학 평형 조절을 통한 기존 N형 열전 갈바닉 소자 성능 한계를 극복한 기술을 구현했다고 밝혔다. 열전 갈바닉 소자는 생성 전자 흐름의 방향에 따라 N형과 P형으로 구분된다. 네거티브(negative)를 의미하는 N형은 전자가 저온에서 고온 쪽으로, 포지티브(positive)를 의미하는 P형은 고온에서 저온 쪽으로 전자가 이동한다. 열전 소자 성능을 최대한 끌어올리기 위해서는 P형과 N형 소자의 통합이 필수적이다. 연구팀은 스스로 산도(pH)를 조절할 수 있는 젤 소재를 개발해 이온을 주요 전하 운반체로 사용한 이온성 열전 소자 중 한 종류인 열전 갈바닉 소자를 구현했다. 이 젤 소재는 가역적 가교 결합을 기반으로 약 1700%의 우수한 신축성과 함께, 상온에서도 20분 이내에 9
2022 글로벌 기계기술 포럼, 9월 21일 온·오프라인 개최 한국기계연구원(이하 기계연)이 탄소중립 달성을 열어주는 열쇠, 열에너지 기술을 조망하는 장을 마련했다. 기계연은 오는 21일 서울 국회박물관에서 ‘2022 글로벌 기계기술 포럼(2022 Global Forum on Mechanical Engineering)을 온·오프라인으로 동시 개최한다. 이번 포럼은 기계연과 국회 국민의힘 김영식 의원, 더불어민주당 이상민 의원, 조승래 의원이 공동으로 주최한다. 지속되는 이상고온과 자연재해 등 기후변화에 대한 위기의식이 커지는 가운데, 올해 포럼은 지난해 포럼에 이어 ‘탄소중립’이라는 화두를 지속적으로 제시하며 ‘탄소중립 달성의 열쇠, 열에너지’를 주제로 개최된다. 기조연설에는 산업통상자원부 R&D전략기획단 손정락 MD가 연설자로 나선다. 서울대 기계항공공학부 교수, 기계연 책임연구원 등을 역임한 열에너지 분야의 석학인 손정락 MD는 이번 기조연설에서 열에너지 탄소중립 기술 전략을 주제로 연설한다. 첫 번째 세션에서는 히트펌프 기술 글로벌 현황을 테마로 국제에너지기구(IEA) 히트펌프 기술협력 프로그램 스테판 렌츠(Stephan Renz) 의장의 ‘탄소
[헬로티] 열화상 카메라 소개 열화상 카메라는 적외선 대역의 열에너지를 측정하여 온도 데이터로 변환하고 육안으로 확인할 수 있도록 가시화하는 장치로서 일반적인 개념의 카메라보다는 열에너지를 계측하는 계측 장비에 가까운 장비이다. 열에너지를 측정하는 파장 대역에 따라 장파(7.5μm~14μm), 중파(3μm ~5μm), 단파(0.7μm ~2.0μm) 카메라로 구분하며, 사용하는 파장 대역에 따라 투과 및 방사율의 특성이 달라지기 때문에 반드시 사용하는 목적에 따라 구분하여 사용해야 한다. 열화상 카메라 기술 열화상 카메라는 복사열 물리학을 기반으로 설명할 수 있다. 복사 에너지의 교환 형태는 방사(ε), 흡수(α), 반사(ρ), 투과(τ)로 이루어지며 열에너지를 바라보는 관점에 따라 입사 복사, 방출 복사로 구분을 할 수 있다. 입사 복사는 열원의 관점이며, 방출 복사는 타깃을 바라보는 관점으로 즉 열화상 카메라의 관점으로 간주한다. 그림 1. 열에너지를 측정하는 파장 대역 (출처: Infrared Training Center) 열화상 카메라는 바라보는 관점인 방출 복사의 원리에 영향을 받
[첨단 헬로티] 청정에너지 기업인 FuelCell Energy가 20MW 규모 한국남부발전(KOSPO) 신인천발전본부 내 연료전지 발전설비 성능에 대한 현황을 공개했다. 2018년 6월 30일 시운전에 들어간 KOSPO의 연료전지 발전소는 FuelCell Energy가 제조한 SureSource 3000 발전소 플랫폼 8기로 구성돼 있다. ▲ FuelCell 에너지 플랫폼 솔루션과 다른 유틸리티 규모 솔루션과의 비교(사진 : FuelCell Energy) 이 설비는 전기와 열에너지를 생산해 기존의 1.8GW 규모 신인천 복합사이클발전소와 인접한 지역난방 시스템을 지원한다. FuelCell Energy는 장기 서비스 계약에 따라 이들 설비를 운영, 관리하며 평균 가용성이 99%, 평균 설비 이용률이 97%를 기록하는 등 계약상의 모든 생산량 요구 조건을 충족시키고 있다. 제이슨 퓨(Jason Few) FuelCell Energy 사장 겸 CEO는 “우리가 구축한 20MW 규모 발전소의 성능에 대해 만족스럽게 생각한다”며 “본격적인 상업 가동에 들어간 이후 우리 회사의 설비는 계약서에 명시된 전력과 열에너지 생산량 요구 조건을 지
BNEF의 ‘새로운 에너지 전망 2016’에 따르면 2040년까지 발전부문에서 저탄소 에너지원(혹은 탄소 중립적 에너지원)이 세계 발전설비 총용량의 60%를 차지할 것으로 전망된다. 풍력과 태양광이 향후 25년간 세계 신규 발전설비용량 8.6TW의 64%를 차지할 것이다. 그리고 총 투자액 11.4조 달러의 거의 60%가 풍력과 태양광에 투자될 것이다. 재생에너지 현황 REN21이 펴낸 ‘재생에너지 2016 세계 현황 보고서※）’에 따르면 전 세계 많은 국가에서 재생에너지가 경쟁력 있는 주류 에너지원으로 확고히 자리를 잡았음을 보여준다. 2015년은 재생에너지 설치 면에서 기록적인 한 해였다. 재생에너지 발전용량은 기록적으로 늘어나서 147GW 용량이 신규로 설치되었다. 현대적인 재생에너지 열용량도 지속해서 증가하였고, 수송부문에서도 재생에너지 사용이 확대되었다. 분산형 재생에너지는 세계적으로 에너지 부유층과 빈곤층 간의 격차를 점차 좁혀 가고 있다. 2014년 기준 세계 최종 에너지 소비 중 재생에너지 비중은 19.2%에 달한다. 현대적인 재생에너지는 세계 최종 에너지 소비의 10.3%를 차지하였고 재래식 바이오매
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