메뉴바로가기본문바로가기

동아사이언스

공장에서 버려지는 열, 전기로 만든다

통합검색

공장에서 버려지는 열, 전기로 만든다

2019.03.26 15:47
포스코 파이넥스 추진반원들이 30일 파이넥스 가동을 알리는 화입식을 하고 있다. 포항=김경제 동아일보 기자
포스코 파이넥스 추진반원들이 30일 파이넥스 가동을 알리는 화입식을 하고 있다. 포항=김경제 동아일보 기자

국내 연구팀이 철강 산업 등 제조 공장에서 버려지는 열을 회수해 에너지로 바꾸는 ‘열전소자’를 대량으로 생산할 수 있는 기술을 개발했다. 국내 에너지 소비량의 약 4분의 1을 차지하는 산업 폐열을 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대된다.


포스텍은 백창기 창의IT융합공학과 교수와 김기현 교수, 이승호 전기전자공학과 연구원팀이 반도체 공정을 이용해 대량 생산이 가능한 고성능 실리콘 나노선 열전소자를 구현하는 데 성공했다고 26일 밝혔다. 연구 결과는 나노 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 1월 13일자에 발표됐다.


연구팀은 값이 싸고 환경에 미치는 영향이 적은 데다 반도체 공정을 이용해 대량생산을 할 수 있는 실리콘에 주목했다. 실리콘은 열전도도가 높아 열이 빠르게 흘러가는 특성이 있는데, 이 때문에 열을 전기로 만드는 열전 효율이 낮다는 단점이 있었다. 


연구팀은 실리콘 나노선의 포논 이동을 제어하는 반도체 공정을 개발했다. 이 공정으로 만든 실리콘 소자 내부의 열은 ‘포논’에 전달됐는데, 포논의 이동이 억제되면서 열의 흐름이 느려졌다. 연구팀은 이 방법으로 열전도도를 기존 실리콘 소재 덩어리 대비 15분의 1로 낮추는 데 성공했다. 또 이 실리콘으로 전력과 전압이 기존보다 우수한 열전소자를 싸게 대량 생산하는 데에도 성공했다.

 

연구팀은 이 기술을 포함해 다양한 원천기술을 기반으로 철강 공정 및 열병합발전 등에서 버려지는 폐열 에너지를 활용해 전기를 생산하는 실증연구를 할 계획이다. 포스코ICT와 벤처기업 사이츠, 포항산업과학연구원, 경원이앤씨, 파워큐브세미 등 다양한 기관이 참여한다.


백 교수는 “다양한 열을 전력으로 생산할 수 있도록 효율을 개선할 예정”이라며 “에너지를 절감하고 온실가스를 줄이는 기술로 널리 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.
 

이 기사가 괜찮으셨나요? 메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

19 + 5 = 새로고침
###
    과학기술과 관련된 분야에서 소개할 만한 재미있는 이야기, 고발 소재 등이 있으면 주저하지 마시고, 알려주세요. 제보하기

    관련 태그 뉴스