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세계 최고 효율의 상온 열전 소재를 구현하다 - 인터뷰
작성자 : 강대신문 학술부
작성일 : 2016-08-11 17:16:52
조회 : 114
호년월일 : 제1212호 2015년 5월 4일
발행일 : 2015-05-04

■ 이규형 교수 인터뷰

"신 기술의 실용화를 위해 최선을 다할 것"

이규형 교수(나노응용학과)

현재 최고 성능의 상온 열전소재를 개발했 는데 소감 한 말씀 해주세요.

  본인이 연구한 게 일정 수준 이상의 성과를 인정받은 것이니 연구자로서 그보다 좋은 일은 없죠. 다만 공학하는 사람으로서 바란다면 이 기술이 실용화되어 사람들의 생활을 좀 더 편리하게 했으면 하는 바람입니다.

새로 개발된 열전 소재 공정기술에 대해 설 명 부탁드립니다.

  열전 소재의 핵심은 소재의 열전도도를 낮추는데 있습니다. 열전도도를 낮추면 열전 소재의 효율이 높아집니다. 다시 말해 냉각 효율과 발전 효율이 좋아집니다. 열전도도를 낮춘다라고 한다면 우리가 열을 가했을 때 한쪽까지 열이 전달되는 속도, 즉 시간을 늦추는 것을 뜻해요. 쇠막대기와 유리막대에 열을 가했을 때 뜨거워지는 속도가 다르듯이 재료에 따라서 열전도도가 다르거든요.

  소재 내에서 열이 전달되는 방식이 두 가지 있는데 첫 번째는 전자에 의해서, 두 번째는 재료가 갖고 있는 원소의 진동에 의해서 전달하는 메카니즘이 있습니다. 이번 소재는 소재 내에 존재하는 원자가 진동에 의해서 열전달을 하게 되는데 그 진동을 잘 못하도록 재료를 만들어서 열전도도를 크게 낮춘 것이 이번 연구논문의 결과입니다.

  기존 기술과의 차이점을 간단히 말씀드리면 열전도도를 혁신적으로 낮춰서 소재 효율을 2배정도 높인 것입니다. 마이크로 사이즈에서 소재의 미세구조를 변화시켜 소재의 열전도도를 낮췄습니다. 나노 단위는 기술적으로는 좋지만 굉장히 구현도 어렵고 단가가 비싸다는 단점이 있어요. 이번 공정기술은 마이크로 단위에서 했다는 것이 가장 큰 특징 중에 하나입니다.

신기술의 응용 분야나 효용성 등 앞으로 어떤 기대를 가질 수 있을까요?

  첫 번째로 이것은 소재 기술이므로 상용화 된다면 우리나라가 특정 분야에서 소재 기술에 우위를 점할 수 있는 소재 기술 강국이 될 가능성이 있습니다. 우리나라의 전자 기술은 세계적으로 뛰어나지만 소재기술은 상대적으로 뒤쳐 져 있는 게 현실입니다. 이 점에서 우리 나라에서 특징적인 소재 기술을 가질 수 있다는 것이죠. 다시 말해 이번 연구는 우리나라가 소재 기술 강국으로 발돋움 하는데 시드 기술로 활용이 될 수 있죠.

  두 번째로 현재 대부분의 냉각기는 가스 압축방식을 쓰고 있어요. 가스 압축기는 냉매를 사용해 프레온 가스를 배출하죠. 잘 아시겠지만 프레온 가스는 오존층 파괴 효과를 유발합니다. 그러나 에어컨과 냉장고 같은 냉각기 제품들을 가스 압축기가 아닌 열전 시스템으로 대체하게 되면 환경 파괴를 줄이는 친환경 기술로 각광받을 것입니다.

  마지막으로 발전 측면에서 봤을 때 에너지 소비 구조에 대한 패러다임을 바꿀 수 있는 새로운 발전 체제가 확보될 수 있다는 것입니다. 에너지 사용 효율을 증대시킬 수 있는 새로운 에너지기술 말이지요. 제 예상으로는 연구가 꾸준히 진행된다면 2020년에는 이 열전 소재를 기반으로 한 제품이 상용화될 수 있 을 것이라 봅니다.

마지막으로 자유롭게 한 말씀 해주세요.

  우리대학교 공대 학생들에게 한 가지 바라는 점이 있는데, 학생들이 참여한 연구결과가 논문도 좋지만 특허로 등록이 되고 그 특허가 실제 제품에 적용이 돼서 기술이전을 하고, 기술이전에 대해 수입도 올리는 등 좀 더 실용적인 연구가 이뤄지면 좋겠어요. 너무 논문에만 목매달지 말고요. 그런 방향으로 나아간다면 우리대학교 공과 대학이 더욱 발전 하는 계기가 되지 않을까 합니다.


김건회 기자 <ghfl5634@kangwon.ac.kr>