전기연구원, 폐열로 전기 만드는 '열전발전' 평가체계 구축…기준 소자 개발부터 실증 인프라까지 '원스톱 지원'

한국전기연구원(KERI)이 열을 전기로 바꾸는 '열전발전' 기술의 산업화를 위한 기반을 세계 최초로 체계화했다. 평가 기준이 되는 기준 소자 개발부터 AI 기반 엔지니어링 데이터 제공, 실증 가능한 테스트베드 구축까지 기업이 즉시 활용할 수 있는 인프라를 마련해 산업 현장의 체감도를 크게 높이고 있다.

열전발전은 두 종류의 금속 또는 반도체 접점 간 온도 차로 전기를 생산하는 친환경 기술이지만 그간 실용 데이터 부족과 효율 문제로 상용화가 더뎠다. 이에 KERI 박수동 박사팀은 산업통상자원부 지원을 받아 관련 연구기관 및 기업들과 함께 평가 기준 수립과 실증 기반 확보에 나섰다.

연구팀은 1만3000여 건의 글로벌 논문·기술 자료를 AI로 분석해 대표 열전 소자 3종을 개발, 산업계가 자사 기술을 객관적으로 비교·평가할 수 있는 기준을 제시했다. 동시에 △소자 내구성, 수명, 열전도도 등 엔지니어링 데이터 △환경·전기·기계 특성 정보 등을 담은 데이터도 공개해 기업 활용도를 높였다.

또한 250~300도의 고온 가스를 최대 14m/s 속도로 분사하는 국내 유일 열전발전 실증 인프라를 구축, 1.6m 길이의 kW급 모듈까지 실험 가능한 환경을 제공하고 있다. 관련 기록 절차서와 시뮬레이션 웹사이트도 무료 개방해 공공성을 강화했다.

박수동 박사는 "열전발전 기술 상용화의 걸림돌이던 기준과 실증 문제를 세계 최초로 일괄 해결한 사례"라며 "친환경 에너지 기술의 산업적 체감도를 높여 탄소중립 실현에 기여하겠다"고 말했다.

한편 이번 연구는 KERI 외에 한국기계연구원, 에너지기술연구원, 표준과학연구원, 서울대, 에코피아, 정관이 참여했으며 향후 선박·산업용 대형 시스템 개발과 열전냉각 분야로도 확대될 예정이다. 

강종효 기자 k123@kukinews.com