• 주간한국 : 펠티어 기술혁명과 미래의 가전제품
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입력시간 : 2007.10.30 13:13:13 | 수정시간 : 2007.10.30 13:14:51
  • 펠티어 기술혁명과 미래의 가전제품
    [재미있는 과학이야기]





    얼마 전 연세대 원주캠퍼스 박영의 의학물리학과 교수 등의 공동연구팀이 펠티어 소자를 이용한 에어컨을 개발했다는 뉴스가 나왔다.

    펠티어 소자를 이용한 에어컨은 프레온가스 같은 냉매가 필요 없어 지구온난화와 오존층 파괴 등의 오염으로부터 지구를 지킬 수 있고 설치공간의 제약이나 냉각기에서 물이 나오는 문제로부터 훨씬 자유로울 수 있는 장점이 있다.

    펠티어 소자를 이용한 대부분의 기기들은 아직까지는 가격이 비싸고, 에너지 효율이 낮은 단점이 있다. 이번에 개발된 에어컨은 일반 에어컨과 거의 비슷한 수준의 에너지 효율성을 보이고 있다니 그만큼 기대가 된다.

    선진국에서는 펠티어 소자를 이용한 냉각기가 1960년대 이미 개발되어 사용되어 왔다. 그렇다면 우리나라에서는 얼마만큼 연구되거나 사용되고 있을까?

    펠티어 소자를 사용한 기기들의 장단점은 김치냉장고를 생각하면 된다.

    김치냉장고는 우리나라에서 가장 많이 쓰이는, 펠티어 소자를 이용한 제품이다. 일반냉장고는 압축기를 사용하여 냉매를 순환시키는 방식이어서 냉매를 안정시킬 시간이 10~15분 필요하지만 김치냉장고는 펠티어 소자를 이용, 냉매를 안정시킬 필요가 없기 때문에 설치 후 바로 사용할 수 있다.

    더욱이 기계적인 동작부위가 없기 때문에 매우 작게 만들 수 있고, 고장도 훨씬 적고, 수명도 반영구적이며 냉장고 소음의 가장 큰 원인인 압축기가 없기 때문에 소음도 매우 적다. 그러나 펠티어 소자의 가격이 비싸고, 열효율이 낮은 단점이 있어서 일반 냉장고보다 김치냉장고가 비싸고 냉각속도도 떨어진다.

    펠티어 소자를 이용한 냉ㆍ난방장치들은 김치냉장고와 장ㆍ단점이 비슷하다. 열효율이 낮아서 일반 가정에는 보급되지 못하고 산업용으로만 사용되고 있지만 냉각기 등의 설치가 에어컨보다 훨씬 쉬운 점 등의 장점이 있어 앞으로 연구결과에 따라 얼마든지 보급될 여지가 충분하다.

    펠티어 소자를 이용한 온도계는 용광로 같은 고온을 측정해야 하는 산업현장에서 점차 사용이 증가하고 있다.

    작은 크기로 제작할 수 있고, 컴퓨터로 정보전송이 쉽다는 장점을 이용해서 일상생활 속의 수도꼭지에도 펠티어 소자를 장착해서 온도를 아주 미세하게 조절할 수 있게 만들어지고 있다.

    펠티어 소자가 가장 많이 응용되는 분야가 바로 온도계이다. 펠티어 소자로 만들어진 휴대용 발전기는 아직 상용화 되지는 못했지만 건전지 정도의 성능을 낼 수 있는 발전기를 만들 수 있다. 펠티어 효과는 자유전자들이 에너지에 의해서 온도가 변하기 때문에 나타나는 현상이다.

    ■ 펠티어 효과의 미래

    펠티어 효과를 이용한 각종 특허들은 선진국일수록 많으며, 계속해서 활발히 연구되고 있는 분야다. 펠티어 효과의 가능성을 높게 평가하고 있기 때문이다. 그래서 선진국을 중심으로 최근 특허건수가 증가하고 있다.

    우리나라에서는 아직 많은 연구가 진행되지 않고 있다. 앞으로 많은 투자를 해야 하는 분야이다.

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    입력시간 : 2007/10/30 13:13




    황춘성, 작은 선인장 블로그 운영 may@minicactus.com

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