건조해도 습해도 끄떡없는 열전소자 개발

이현정·박태호 교수 공동 연구팀

연구팀이 개발한 열전 소자의 재료 특성. 사진 제공=한국연구재단

[서울경제]

사막처럼 건조하거나 장마철만큼 습한 환경에서도 성능을 유지하는 신축성 열전 소자가 국내에서 개발됐다. 열전 소자는 버려지는 열(폐열)을 전기 에너지로 바꾸는 소자다.

한국연구재단은 이현정 국민대 교수, 박태호 포스텍 교수 공동 연구팀이 다양한 습도 및 온도에서도 일관된 성능을 보이는 신축성 이온성 유기 열전 소자를 개발했다고 14일 밝혔다. 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 9월 게재됐다.

기존 열전 소자는 습도 70% 이상의 환경에서만 높은 성능(열전력)을 보이며 습도가 변하면 성능도 변한다는 한계가 있다. 반면 연구팀이 개발한 열전 소자는 10~90% 범위의 다양한 습도 환경에서도 일관된 열전력을 유지한다. 고분자의 곁사슬 조절이란 원리를 통해 입자가 자유롭게 움직이고 구조를 회복하는 덕에, 외부 영향에도 더 일관된 성능을 보이는 것이다.

이 교수와 박 교수는 “외부 환경에 구애받지 않는 신축성 이온성 열전 소자는 다양한 환경에서 사용되는 웨어러블 소자의 에너지원으로 활용될 수 있다”며 “추후 유연 에너지 열전소자 및 체온을 에너지원으로 활용하는 웨어러블 스마트 소자의 상용화에 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

김윤수 기자 sookim@sedaily.com