초록 ▼

◎ 연구의 목적 및 내용
□ 본 세부과제의 최종목표는 3차원 하이브리드 인터페이스를 가지는 고효율 유/무기 복합 열전소재와 유/무기 하이브리드 인터페이스 제어를 통한 고효율 열전 소자기술 개발을 통한, 유/무기 하이브리드 열전소재/소자의 대량 생산을 구현하는 것이다.
□ 유/무기 하이브리드 인터페이스 제어를 통한 열전성능 향상
○ 인터페이스 구조 및 방향성 제어를 통한 양자편재화 극대화: 나노구조체의 열전특성 Ab-initio 계산.
○ 유/무기 복합체의 포논 제어: 유/무기물 및 인터페이스의 열전도도 MD 계

◎ 연구의 목적 및 내용
□ 본 세부과제의 최종목표는 3차원 하이브리드 인터페이스를 가지는 고효율 유/무기 복합 열전소재와 유/무기 하이브리드 인터페이스 제어를 통한 고효율 열전 소자기술 개발을 통한, 유/무기 하이브리드 열전소재/소자의 대량 생산을 구현하는 것이다.
□ 유/무기 하이브리드 인터페이스 제어를 통한 열전성능 향상
○ 인터페이스 구조 및 방향성 제어를 통한 양자편재화 극대화: 나노구조체의 열전특성 Ab-initio 계산.
○ 유/무기 복합체의 포논 제어: 유/무기물 및 인터페이스의 열전도도 MD 계산.
○ In-situ & Ex-situ 도핑을 통한 전하밀도 제어: 전하밀도에 따른 파워팩터 계산.
□ 유/무기 하이브리드 열전 모듈 대량 생산 기술
○ 유/무기 복합열전소재 기반 모듈 설계: 모듈 열전달 및 효율 (COP) 해석 기술.
○ 열전소재용 하이브리드 전극 인터페이스 소재/공정 개발: 접촉저항, 전하 이동도, 전하농도 계산.
○ 소프트 열전재료 기반 유연한 열전모듈 설계: 구성성분의 최적 조합 예측.

◎ 연구개발성과
□ 이종 상 첨가를 통한 계면형성 및 전하 이동 메커니즘 제어를 통한 열전성능 향상
□ 유/무기 하이브리드 인터페이스 제어를 통한 열전성능 향상
□ 전과정 습식 공정을 통한 세라믹 방열기판과 금속 전극층의 밀착력 향상
□ In-situ 양이온 및 음이온 도핑을 이용한 열전성능 향상
□ 무기 구조체 제어를 통한 열전성능 향상
□ p-type 무기 소재 개발 및 전자구조 규명
□ 후처리를 통한 유/무기 하아브리드 박막 열전성능 향상
□ 열전 박막 모듈 개발 및 성능 향상
□ 결정성 및 상조절을 통한 열전성능 향상
□ 전산모사를 통한 유기박막 반응 예측
□ 나노구조체의 열전특성 Ab-initio 계산을 통한 열전성능 예측
□ DFT+BTE 방법을 이용하여 MoS2/Graphene 나노복합체에 대한 전자구조 및 열전 특성을 예측하였으며 MoS2/Graphene 나노복합체는 MoS2 의 전기전도도 증감에 의한 열전 특성 향상에 매우 효과적인 방안임을 제시.
□ 오비탈 배열 유도를 통한 열전특성 향상 방안이 Cs2AgF4 dp 대한 연구를 통하여 시도 되어 졌고 최초로 오비탈과 열전 특성과의 상관관계를 제시.

◎ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
□ 하이브리드 인터페이스 제어 기술은 향후 전개될 열전변환기술 분야에서 가장 중요한 기술적 화두가 되고 있음. 그 기술적 성취여부에 따라 열전발전 및 열전냉각기술, 정밀온도 제어 기술 분야에서 혁신을 유도할 수 있는 기술로서 웨어러블, 사물인터넷응용 등에 적용될 수 있는 원천적 소재설계기술의 바탕을 제공함
□ 열전냉각기술은 레이져 광학 소자, LED 소자, 자동차 냉각 시스템 등에 적용 가능하며 이를 통하여 고효율 광학소자 개발 및 LED 소자의 장수명화, 냉매가스 대체화 등을 할 수 있음.
□ 열전발전 기술과 연계하여 지열발전 기술, 태양열발전 기술, 해수온도차발전 기술과의 복합 기술 개발이 가능함.

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 10
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 35
• 3-1. 목표 ... 35
• 3-2. 목표 달성여부 ... 36
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 37
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 38
• 붙임. 참고문헌 ... 40
• 끝페이지 ... 42