삼성전자는 화석연료 등이 소모되고 남은 폐열을 전기로 바꾸는 '에너지 변환 효율'을 기존 7%에서 12%로 향상시킨 신소재 '인듐셀레나이드'(In4Se3-x)를 개발했다고 밝혔다.
이 신소재는 열전 상용화 가능성을 앞당기고 새로운 개념의 열전소재와 열전변환 메커니즘을 제시한 것으로 평가돼 신재생 에너지 분야에서 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
기존의 고효율 열전소재는 대부분 박막 또는 나노와이어로 돼 있어 열전 발전을 위한 온도차 유지가 어렵고 벌크(덩어리) 형태여서 제조가 거의 불가능했다.
하지만 인듐셀레나이드는 열을 전기로 변화시키는 능력인 열기전력이 크고 열전도도는 낮아 발열부와 냉각부의 온도 차를 크게 할 수 있어 열전 성능이 우수한 것으로 보고됐다.
신소재는 두 가지 원소로 구성된 금속 화합물이어서 제조가 쉽고 기존 소재와 비교해 열전성능이 180% 확장됐으며, 내구성도 10∼15년이어서 경제성도 갖췄다고 설명했다.
따라서 이번 신소재는 신재생 에너지 분야에서 다양하게 응용될 것으로 보인다. 특히 60% 이상의 에너지가 열로 방출돼 사라지는 자동차 산업에서 활용도가 클 전망이다.
이번 연구 결과는 세계적인 과학잡지 네이처지 본판과 온라인에 게재됐다.
김영복 기자 asura@kidd.co.kr