초록 ▼

핵심기술
◦ 나노기반 Bi-Te계 열전소재 제조기술
◦ 대형 Bi-Te계 열전소재 소결체 제조기술
◦ 열전냉각 및 열전발전소자 제조기술
◦ 열전발전기술 기반 자동차 배기열 회수발전기술

최종목표
◦ 고성능 열전소재 제조기술 개발
- n형 소재 : ZT = 0.95, p형 소재 : ZT = 1.15
- Bi-Te계 소재의 양산기반 기술 확보 :
100g/batch (화학적 합성법 기준), 200g/batch (잉곳-분쇄법 기준)
- 대형 소결체 제조기술 확보 : 50g/소결

핵심기술
◦ 나노기반 Bi-Te계 열전소재 제조기술
◦ 대형 Bi-Te계 열전소재 소결체 제조기술
◦ 열전냉각 및 열전발전소자 제조기술
◦ 열전발전기술 기반 자동차 배기열 회수발전기술

최종목표
◦ 고성능 열전소재 제조기술 개발
- n형 소재 : ZT = 0.95, p형 소재 : ZT = 1.15
- Bi-Te계 소재의 양산기반 기술 확보 :
100g/batch (화학적 합성법 기준), 200g/batch (잉곳-분쇄법 기준)
- 대형 소결체 제조기술 확보 : 50g/소결 (HP, SPS) ◦ 고성능 열전소자 제조기술 개발
- 에너지변환효율 : 8%
- 전력생산량 : 0.7W/cm² at ΔT=200K
- COP(Coefficient of performance) > 0.2 ◦ 자동차 배기열 회수발전 열전시스템 제조기술 개발
- 열전발전 어셈블리 차압 : < 60 mbar @ 30 kg/s
- 열전발전 어셈블리 출력 : 250 W @ 3000 rpm
- 정밀제어온도공차(냉각면 온도) :
±0.5℃at 0℃~ 20℃, ±1℃at -10℃~ 0℃

개발내용 및 결과
◦ 화학적 합성법을 적용한 고성능 나노기반 n-type Bi-Te계 열전소재 개발 완료
◦ 잉곳분쇄법을 적용한 고성능 p-type Bi-Te계 열전소재 개발 완료
◦ 0.7W/cm²(ΔT=200K)급 열전발전소자 제조기술 확보
◦ 정밀온도 제어형 열전냉각소자 제조기술 확보
◦ 250W급 자동차 배기열 회수발전시스템 제조기술 확보

기술개발 배경
◦ 대량생산 및 양산화에 직접 적용이 가능한 기술이기 때문에 자동차, 우주, 의료산업 등 다양한 산업에 응용이 가능
◦ 열전변환효율이 20% 이상인 열전기술이 상용화 될 경우 약 1,000억원의 에너지 절감효과가 예상

핵심개발 기술의 의의
◦ Bi-Te계 열전소재 양산화기술 확보를 통한 열전기술분야 사업 경쟁력 확보
◦ 고성능 열전냉각소자 및 열전발전소자 제조기술 확보를 통한 국내 열전산업 기반 구축 및 내수시장 창출
◦ 자동차 배기열 회수발전시스템 제조기술 확보를 통한 신규 사업분야 개척

적용 분야
◦ 정밀온도 제어형 열전냉각시스템
◦ 정수기, 소형 냉장고용 열전냉각시스템
◦ 산업용 배폐열 회수발전시스템
◦ 자동차 배기열 회수발전시스템

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 6
• 목차 ... 10
• 제 1 장 서론 ... 11
• 제 1 절 과제의 개요 ... 11
• 제 2 절 국내･외 관련 기술의 현황 ... 12
• 제 3 절 기술적･경제적 파급 효과 ... 13
• 제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과 ... 15
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 15
• 제 2 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 18
• 제 3 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 66
• 제 3 장 결과 ... 67
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 67
• 연구개발 추진 일정 및 실적 ... 67
• 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 68
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 70
• 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 70
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 72
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 73
• 제 4 장 사업화 계획 ... 74
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 74
• 제 2 절 사업화 계획 ... 75
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 76
• 끝페이지 ... 78