초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
• 결정립계 다중 석출 제어를 통한 새로운 성능 향상 전략 마련
- 원자단위 분석기술을 활용한 지식 기반 합리적 소재 설계
- 열전 및 기계적 특성을 동시에 향상 시킬 수 있는 전략 개발
• 상용화 가능한 MgAgSb 기반 저온 발전용 열전 소재 개발
- 준안정 상태 도입을 통한 결정립계 다중 석출 유도 및 제어
- 고성능, 고강도, 저비용을 만족하는 저온 발전용 소재 개발

◼ 전체 내용
• 열전 소재 합성 공정 최적화
- 비평형

□ 연구개발 목표 및 내용
◼ 최종 목표
• 결정립계 다중 석출 제어를 통한 새로운 성능 향상 전략 마련
- 원자단위 분석기술을 활용한 지식 기반 합리적 소재 설계
- 열전 및 기계적 특성을 동시에 향상 시킬 수 있는 전략 개발
• 상용화 가능한 MgAgSb 기반 저온 발전용 열전 소재 개발
- 준안정 상태 도입을 통한 결정립계 다중 석출 유도 및 제어
- 고성능, 고강도, 저비용을 만족하는 저온 발전용 소재 개발

◼ 전체 내용
• 열전 소재 합성 공정 최적화
- 비평형 공정인 볼밀링 및 고속 신터링 도입을 통한 소재의 준안정 상태 유도
- 각 공정 변수 조절을 통해 결정립계 다중 석출 유도
• 결정립계의 원자 단위 분석과 열전 성능 및 기계적 특성 측정
- 3D APT와 TEM을 활용하여 다중 석출 확인 및 결정립계의 원자 단위 정보 확보
- 열전 및 기계적 특성 측정
• 미세조직-특성 관계 확보를 통한 최적화된 소재 설계
- 결정립계 구조와 소재 특성 간의 상관관계 규명 및 설계에 대한 피드백 제공
- 소재 재설계를 통한 최적 소재 개발

□ 연구개발성과
• 볼밀링과 고속 신터링을 사용해 10% 이내의 적은 불순물 상을 갖는 MgAgSb 열전 소재의 최적 합성법 제시
• 인듐 도핑에 따른 MgAgSb 성능 변화를 보고하고, 1% 농도에서 평균 열전 변환 효율이 최대됨을 보고
• 원자 탐침 단층 분석 기술(Atom Probe Tomography)을 사용하여 나노스케일에서만 관찰되는 구성 원소들의 불균일 분포와, 이로 인해 존재하는 새로운 준안정 상을 보고

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
• 열전 소재의 활용 범위 확대 및 새로운 소재 개발 방향 제시
- 저온 발전용 열전 소재의 상용화 기반 마련
- 다양한 열전/에너지 소재에 적용 가능한 성능 향상 전략 제시

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• 목차 ... 5
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 석출 원소 선정 ... 7
• 2) MgAgSb의 최적 합성 방법 확보 ... 8
• 3) MgAgSb에 대한 금속 원소의 최적 도핑 값 확보 ... 12
• 4) 원자단위 분석을 통한 금속 원소의 석출 확인 ... 13
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 15
• 1) 연구수행 결과 ... 15
• 2) 목표 달성 수준 ... 16
• 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 16
• 1) 목표 미달 원인(사유) 자체분석 내용 ... 16
• 2) 자체 보완활동 ... 16
• 3) 연구개발 과정의 성실성 ... 17
• 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 17
• 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 끝페이지 ... 19