폐열을 전기로 전환하는 열전 장치

폐열을 전기로 전환하는 열전 장치

미국 에너지의 50% 이상은 열로 폐기되고 있는 것으로 추산된다. 

이러한 폐열(Waste Heat)은 단순히 공기 중으로 달아나도 있는데, MIT 소속의 Gang Chen 등의 연구진이 개발한 열전 장치 덕분에 변화가 시작될 것으로 기대를 모으고 있다.

열전 재료(Thermoelectric Materials)는 온도 차이를 전압(Electric Voltage)으로 전환시킨다. 약 10년 전, Chen과 MIT 산하 기계공학부 책임자인 Carl Richard Soderberg 교수는 보다 더 비용 효율적인 열전 장치를 고안하기 위해 열전 재료의 효율성을 비약적으로 촉진하고 재현하기 위하여 나노기술을 사용했다. 

이 방법을 이용해 Chen과 휴스턴 대학 소속의 동료 연구원인 Zhifeng Ren이 공동으로 설립한 회사인 GMZ Energy사는 열전 발전기(TEG: Thermoelectric Generator)를 생성했다. 이 열전 발전기는 1평방인치, 1/4인치 두께 모듈로 이뤄져 있으며, 자동차에서 배출된 폐열을 자동차들이 추가된 동력을 빌려 사용할 수 있는 전기로 전환시킨다. 

최근 GMZ사는 미국 에너지부(DOE: Department of Energy)가 후원하는 150만 달러에 달하는 프로그램의 일환으로 보다 더 큰 TEG로부터 200와트의 동력을 성공적으로 생산했다. 목표는 갤런당 40달러의 비용으로 전장에서 소비되는 연료를 절감하는 데 도움을 주는 1,000와트의 동력을 생산하기 위해, 미 육군 탱크인 브래들리 전투장갑 차량(Bradley Fighting Vehicle)에 200와트 급 TEG를 통합하는 것이다. 

또 GMZ사는 DOE의 900만 달러의 자금을 지원받아 승용차의 연료 경제를 25%까지 개선하는 프로그램을 연구할 예정이라고 밝혔다. GMZ사는 조만간 자동차에 자사의 TEGs를 적용할 계획이며, 이러한 시도는 5% 가까운 효율성 개선을 목표로 하고 있다. 

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 폐열을 전기로 전환하는 열전 장치