◎KIST 현도빈 박사팀 내달 세계특허 출원/세라믹 등 원료… 전기흘려주면 양쪽면 온도차 105도/냉매 대체 프레온가스없는 냉장고·에어컨 등장 눈앞냉매를 대체할 수 있는 첨단소재가 개발돼 염화불화탄소(프레온가스)를 사용하지 않은 냉장고 에어컨이 멀지않아 등장할 수 있게 됐다. 한국과학기술연구원(KIST) 금속연구부 현도빈박사팀은 20일 열을 흡수하는 차세대형 전자 냉각재료를 국산화하는 데 성공했다고 밝혔다.
전자냉각재료는 특수반도체와 세라믹을 원료로 한 것으로 양쪽에 전기를 흘려주면 한쪽의 열 에너지가 반대쪽으로 옮겨져 한쪽은 차가워지고 반대쪽은 뜨거워지는 성질을 갖고 있다.
87년부터 연구에 착수, 9년만에 개발한 전자냉각재료 시제품은 가로 세로 높이가 각각 6, 12, 2㎝로 12V의 전기를 흘려주면 한쪽은 섭씨 45도, 반대쪽은 영하 60도로 105도의 온도차이를 낸다. 전자냉각재료는 용도에 따라 크기를 선택하고 전압과 전류를 변화시켜 온도차이를 조절할 수도 있다. 또 반도체를 3차원으로 배열하는 설계방식을 채택, 크기를 2차원으로 배열된 기존 냉각재료들의 절반이하로 줄였으며 효율도 50%이상 높였다.
현박사는 이 냉각재료를 이용해 하반기중 자동차용 에어컨 제작에 착수할 예정이다. 현박사는 『기존 냉각재료들은 양쪽의 온도차이가 70도에 그치고 크기도 커 에어컨 냉장고 등의 급속 냉각재료로 사용하는 데는 한계가 있었다』고 설명했다. 이 냉각재료로 자동차용 에어컨을 만들면 압축기 등이 필요없어 기기의 부피를 크게 줄이고 오존층 파괴의 주범으로 꼽히는 프레온가스를 사용하지 않아도 된다.
현박사는 내년초 이 냉각재료를 냉장고에 사용할 수 있도록 구조를 바꾸는 연구에 착수할 방침이다.
이 냉각재료 개발에는 해외우수두뇌 유치사업으로 KIST에서 연구중인 러시아 과학자 2명이 참여했다. 현박사는 다음달께 이 설계방식에 대한 세계 특허를 출원할 예정이다. 현재 국내에서는 기존 냉각재료의 소재물질을 외국에서 들여와 조립생산하는 수준에 머물러 왔다.<선연규 기자>
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