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NTIS 바로가기한국결정성장학회지 = Journal of the Korean crystal growth and crystal technology, v.25 no.4, 2015년, pp.135 - 139
노임준 (한국과학기술연구원, 전자재료연구단) , 현도빈 (한국과학기술연구원, 전자재료연구단) , 김진상 (한국과학기술연구원, 전자재료연구단)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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열전재료를 이용한 전자 냉각소자는 어떤 장점이 있는가? | 재료 양단의 온도차에 의해 발생되는 Seebeck 효과와 재료 양단간에 전류를 통하면 재료의 한쪽 면에서는 흡열, 다른 한쪽 면에서는 발열하는 Peltier 효과를 나타내는 열전재료는 에너지 직접변환이 가능한 재료로서 전자냉각이나 열전발전 분야에 응용하기 위한 많은 연구가 이루어져 왔다[1]. 열전재료를 이용한 전자냉각소자는 반도체 소자 방식으로 열응답 감도가 높고 무소음, 무진동이며 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며 회로의 국부적 부위에 선택적인 냉각이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이에 따라 고집적 IC칩의 국부냉각장치, 적외선 소자용 냉각장치, 반도체 chiller, 가스검출소자용 냉각장치, 냉 · 온정수기 등 다양한 응용범위를 가지고 있다[2]. | |
열전재료를 이용한 전자 냉각소자는 어떤 분야에서 응용되는가? | 열전재료를 이용한 전자냉각소자는 반도체 소자 방식으로 열응답 감도가 높고 무소음, 무진동이며 구조가 간단하고 신뢰성이 높으며 회로의 국부적 부위에 선택적인 냉각이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이에 따라 고집적 IC칩의 국부냉각장치, 적외선 소자용 냉각장치, 반도체 chiller, 가스검출소자용 냉각장치, 냉 · 온정수기 등 다양한 응용범위를 가지고 있다[2]. 또한 최근 에너지원의 다양화와 폐에너지의 회수 등 에너지 절약에 대한 사회적인 필요성이 크게 대두됨에 따라 산업폐열과 각종 열기관의 폐열 및 해수온도차나 태양열과 같은 자연에너지를 이용한 열전발전에 관한 연구가 꾸준히 이루어 지고 있다. | |
열전 소재는 상온, 중온, 고온에 따라 무엇이 있는가? | 열전소재는 사용 온도범위에 따라 상온용, 중온용, 고온용으로 나누어진다. 상온용 열전 소재로는 Bi-Sb-Te-Se 화합물, 중온용 재료로는 PbTe, CoSb3, Zn3Sb3, 고온용으로 CoO2, Si-Ge 화합물 등이있다. 이중 지금까지 개발된 p형과 n형 열전 변환재료 중상온 이하의 재료는 p형 Bi2Te3-Sb2Te3계 및 n형 Bi2Te3-Bi2Se3계 열전변환재료가 가장 우수한 재료로 알려져 있다[3]. |
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J.R. Sootsman, D.Y. Chung and M.G. Kanatzidus, "New and old concepts in thermoelectric materials", Angew. Chem. Int. Ed. 48 (2009) 8617.
W. Liu, K.C. Lukas, K.M. Enaney, S. Lee, Q. Zhang, C.P. Opeil, G. Chen and Z. Ren, "Studies on the $Bi_2Te_3-Bi_2Se_3-Bi_2S_3$ system for mid-temperature thermoelectric energy conversion", Energy Environ. Sci. 6 (2013) 552.
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D.B. Hyun, J.S. Hwang, T.S. Oh, J.D. Shim and N.V. Kolomoets, "Electrical properties of the 85%Bi2Te3-15%Bi2Se3 thermoelectric material doped with SbI3 and CuBr", J. Phys. Chem. Solids 59 (1998) 1039.
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