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E<SUP>2</SUP>M : Electrical & Electronic materials = 전기 전자와 첨단 소재, v.31 no.1, 2018년, pp.14 - 23
문승필 (한국전력공사 전력연구원) , 김성웅 (성균관대학교 에너지과학과) , 이규형 (강원대학교 나노응용공학과)
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| 핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
|---|---|---|
| 중고온 열전발전을 위해 연구되고 있는 고성능 열전소재는 무엇인가? | 0을 고려하면 최대 10% 수준의 발전효율을 구현할 수 있으며, ZT = 2의 고성능 소재가 개발될 경우 온도차 300℃ 조건에서도 발전효율은 16% 이상으로 증가한다. 이러한 이유로 차량용 열전발전(ATEG, automotive thermoelectric power generator)을 중심으로 중고온 열전발전을 위한 고성능 열전소재 개발 연구가 상대적으로 ZT가 높은 skutterudite계, silicide계 및 half-Heusler계 소재 등에 대해 집중적으로 진행되고 있다 [1]. | |
| 젖음성 개선을 위한 비정질 합금 첨가의 장점은? | Ag 입자와 Si 기판과의 젖음성 증대 및 얇은 특성 두께의 계면 형성은 태양전지 모듈에서 확인된 바 있다[17]. 또한 열처리 후 비정질 합금이 결정화되면서 높은 열전도도와 전기전도도 특성을 발현하게 되어 열전모듈의 발전출력에 큰 영향을 미치지 않는 장점이 있다. 비정질 합금은 융점 이하의 온도에서 유리전이거동을 나타내며 유리전이온도 부근에서 급격한 점도의 저하를 나타내기 때문에 이러한 거동을 가능 하게 할 것으로 기대된다. | |
| 열전발전은 무엇인가? | 특히, 산업 및 수송 분야 등에서 에너지원 중 60% 이상이 폐열로 손실되고 있어, 이를 효과적으로 이용할 수 있는 실효적 기술 개발의 중요성이 부각되고 있다. 폐열활용 기술 중 열전발전(TEG, thermoelectric power generation)은 제벡효과(Seebeck effect) 에 의해 폐열로부터 형성 가능한 온도차를 이용하여 직접 전기를 생산할 수 있는 기술이다. 열전발전의 최대효율(η max )은 다음 식(1)에 의해 정의되기 때문에, 구동환경 및 시스템 구성 등에 의해 온도차가 결정되면 열전소재의 성능 (ZT(dimensionless figure of merit) = σS2T/κ, σ : 전기전도도(electrical conductivity), S: 제벡계수(Seebeck coefficient), T: 절대온도(absolute temperature), κ: 열전도도(thermal conductivity))이 효율을 결정하는 핵심요소가 된다. |
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