[논문]반도체 소자를 이용한 열전발전 기술

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Pioneer나 Voyager의 경우에는 장기간 비행하기 때문에 이에 필요한 전력을 공급하기 위한 MHW(Multi-Hundred Watt)가 개발되었는데 이는 Pioneer나 Voyager가 태양 바깥쪽으로 비행하기 때문에 태양전지에 의해서는 전력을 공급받을 수 없고 장기간 전력을 공급하기 위해서는 핵에너지를 이용하는 열전발전기가 최적이기 때문이다. Voyager에는 3대의 MHW-RTG가 탑재되었는데 열원으로는 238PU를, 열전소자는 Si-Ge 재료를 이용하였으며, 12년 동안 혹성의 정확한 영상과 유용한 정보를 지상에 전송하여 열전발전 시스템이 엄격한 우주환경 하에서 높은 신뢰성이 있다는 것을 실증하였다. 1989년에 발사된 목성탐사위성 Galileo 이후의 우주탐사선에 탑재된 시스템은 열원으로 IGPHS(General Purpose Heat Source)를 사용하고 있으며 최근 토성을 탐사한 Cassini 탐사선에도 3개의 GPHS가 탑재되었다.

특히 에너지 부존자원이 거의 없어서 대부분의 에너지원을 수입하여야 하는 절대 에너지 의존국인 우리나라에서의 열전발전 분야의 연구 필요성에 대해서는 더 이상의 논의가 무의미하다. 따라서 미국이나 일본처럼 대규모 연구자금을 투입하지는 못하더라도, 열전발전 기술을 에너지 절약이나 대체에너지 개발 측면에서 지속적으로 연구환경을 조성하고 지원하는 노력을 기울여야할 것이다.

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