프로젝트 소개
본 과제는 산업 및 일상생활에서 버려지는 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 친환경 기술인 열전발전 소자와 이를 통합한 파워모듈의 대량 생산 공정 기술을 개발하는 연구임. 이는 에너지 효율을 높이고 탄소 배출을 줄이는 데 기여하는 것을 목표로 함.
연구 목표는 직경 4인치 이상 대면적 소결체의 제벡계수 성능 균일도 95% 이상 및 양산 기술 확보, 소재 기계적 강도 및 표준 소자 발전 성능 확보, 대면적 소자 신뢰성 확보 및 소자/모듈 양산 핵심 공정 검증에 있음. 핵심 연구 내용은 다단소결을 이용한 대면적 소결체 성능 균일도 및 생산성 향상 기술 개발, 소자 및 모듈의 고온 내구성 1,000시간 확보를 통한 신뢰성 검증, 잉곳 슬라이싱, 연마, 도금, 다이싱 등 열전 소재 가공 공정의 대량화 조건 확보 및 금속화층 제조 공정 최적화임. 또한 실증 시스템 환경 열해석을 통한 최적 모듈 디자인 도출 및 고온 환경 신뢰성 분석을 수행함. 기대 효과는 열전 반도체 공정 기술의 학문적 영역 개척, 폐열 회수를 통한 친환경 발전 시장 창출 및 발전단가 절감임. 나아가 조선 및 폐열 회수 산업의 경제적 파급 효과를 창출하고, 대기업/중소기업 상생협력 생태계 조성에 기여할 것으로 전망됨.
협동수행기관명
삼성중공업(주), 아이스파이프(주), 엘지이노텍(주)
공동/위탁수행기관명
한국재료연구원, (주)새로닉스, 경북대학, 연세대학, (주)유제이엘
과제 수행기간
2021.05.01 ~ 2024.04.30