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[국내논문] 경금속 산화물계 열전소재 연구 현황 원문보기

세라미스트 = Ceramist, v.15 no.4, 2012년, pp.41 - 46  

김성웅 (성균관대학교)

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문제 정의

  • 위 12CaO·7Al2O3 전자화물에 대한 열전특성을 전자농도의 변화에 따라 조사한 결과를 소개한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
열전현상이란 무엇인가? 열전현상은 전기에너지와 열에너지의 상호 가역적이며 직접적인 에너지 변환을 의미하며, 온도차에 의해 재료 내부의 전자 또는 정공이 이동과 함께 열 전달에 의해 발생하는 현상이다. 열전재료는, 외부로부터 인가된 전류에 의해 재료의 양단에 온도차가 발생하는 펠티어효과 (Peltier effect)를 이용하여 냉각 분야에 응용하고 재료 양단에 발생된 온도차에 의해 기전력이 발생하는 제벡효과 (Seebeck effect)를 이용한 발전 분야에 응용할 수 있다.
열전재료를 냉각분야에 응용할 때에 어떤 효과를 이용하는가? 열전현상은 전기에너지와 열에너지의 상호 가역적이며 직접적인 에너지 변환을 의미하며, 온도차에 의해 재료 내부의 전자 또는 정공이 이동과 함께 열 전달에 의해 발생하는 현상이다. 열전재료는, 외부로부터 인가된 전류에 의해 재료의 양단에 온도차가 발생하는 펠티어효과 (Peltier effect)를 이용하여 냉각 분야에 응용하고 재료 양단에 발생된 온도차에 의해 기전력이 발생하는 제벡효과 (Seebeck effect)를 이용한 발전 분야에 응용할 수 있다.1)
펠티어효과 (Peltier effect)를 이용하여 냉각 분야에 응용할때의 장점은 무엇인가? 펠티어효과를 이용한 열전냉각 기술은 이미 상용화된 기술로, (1) 온실가스를 유발하는 냉매가스를 대체할 수 있으며, (2) 냉각에 필요한 가스압축기가 없어 compact 시스템을 구현 할 수 있으며 그에 따른 진동과 소음이 없다. 또한 (3) ±0.1℃ 수준의 정밀한 온도제어가 가능하며 고밀도 냉각이 가능하다. 한편, 제벡효과를 이용한 열전발전 기술은 응용을 위해 현재 개발중인 기술로, (1) 가동부가 없어 수명이 길며, (2) 폐열을 전기로 변환시킬 수 있어 온실가스를 저감시킬 수 있고 (3) 출력밀도가 높아 소형, 경량으로 휴대기기의 전원으로 적합하다.
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