열전 에너지 변환 재료

열전 소재와 열전 에너지 변환 기구와 기술에 대한 안내서



열전 에너지 변환 기술은 저급 열에너지를 직접 전기에너지로 변환할 수 있는 방식으로서 열전 변환에 의한 발전 방식은 고체 상태에서 에너지 변환이 이루어지기 때문에 거의 반영구적으로 사용할 수 있는 친환경적 발전 시스템이다. 과거에는 열전 소재의 가격이 비싸고 에너지 변환 효율이 낮다는 이유로 우주선의 전력 공급 장치나 무선 통신기 전원 공급 장치, 잠수함의 동력공급 장치와 같은 우주 및 군사용 등 특수 분야 응용에 한정되었으나 최근에는 산업 폐열을 회수하여 전기를 생산함으로써 에너지절약을 할 수 있을 뿐만 아니라 태양열, 지열, 해양 온도 차 등의 자연 에너지원을 통해 전기를 생산할 수 있어 신재생 에너지원으로서도 주목을 받고 있다.

그리고 기존의 제품들은 덩어리 형태로 이루어져 있으므로 이를 박막화하여 소형 칩이나 반도체 레이저 등을 효율적으로 냉각할 수 있다면 전자 부품의 소형화, 집적화 및 고성능화에 진보가 이루어질 것이다. 그러나 열전 소재의 낮은 에너지 변환 효율로 대표되는 열전 에너지 변환 기술의 여러 가지 문제점들이 해결되지 않는 한 열전 기술을 광범위하게 응용하는 것은 현재 기술로는 어려우나 새로운 열전 소재에 대한 개발이 활발하게 진행되고 있기에 본서에서는 열전 에너지 변환 기구에 대한 소개와 함께 열전 에너지 변환 연구 내용에 대해 소개하고 있다.

머리말 / 5

제1장 서 론 - 9

제2장 열전 에너지 변환 재료 - 13

제3장 열전 재료의 응용 기술 - 39

제4장 열전 현상의 이론 - 51

제5장 Bi-Te계 열전 재료 벌크 및 나노선 제조 - 73

제6장 Bi-Te계 초격자 열전 재료의 박막 소자화 - 109

제7장 나노선을 이용한 열전발전 모듈 - 121

제8장 MEMS형 열전 냉각 모듈 제작 - 131

참고 문헌 / 145

이동주