화학뉴스

국내 연구진이 스펀지 형태의 열전소재를 개발했다.
한국화학연구원 화학소재연구본부 조성윤 박사팀이 열원 형태와 관계없이 어디든지 붙일 수 있는 스펀지형 열전소재를 개발했다고 밝혔다.
열을 전기로 변환하는 열전소재는 온도 차이로 전기가 발생시키는 원리이다.
그동안 대부분 무기소재로 제조해 유연하지 않았고 인체나 자동차 등 다양한 곡면의 열원에 붙일 수 없을 뿐만 아니라 제조공정도 까다롭고 복잡하다는 단점이 지적됐다.
연구팀은 CNT(Carbon Nano Tube)를 활용해 기존 열전소재의 한계를 극복했다.
주변에서 손쉽게 구할 수 있는 스펀지에 CNT를 물리적으로 분산시킨 용매를 도포한 후 용매를 빠르게 증발시켜 유연한 열전소재를 만드는데 성공한 것으로, 모양을 잡아주는 틀이 필요하지 않고 제조방법이 간단하기 때문에 대량생산에도 적합한 것으로 평가되고 있다.
열전소재는 딱딱하다는 고정관념을 깨고 스펀지와 유사하면서도 높게 쌓을 수 있는 CNT 폼(Foam)을 만든 것이며 완성된 열전소재는 실험 결과 압축-복원을 1만번 반복해도 형태는 물론이고 전기적 특성을 안정적으로 유지한 것으로 확인됐다.
스펀지에 기공이 무수히 많아 변형에 강하기 때문이며 압축 전과 압축 후 저항값이 각각 1.0옴, 0.3옴을 그대로 유지했다.
스펀지의 탄성을 이용한 응용도 가능할 것으로 기대된다. 열전소재를 압축했을 때에는 압축 전에 비해 발전량이 10배 정도 증가한 것으로 나타났다.
한국화학연구원 조성윤 박사는 “그동안 개발한 유연한 소재는 지지체나 전극의 유연성을 이용한 것”이라면서 “소재 자체가 유연한 것은 스펀지형 열전소재가 처음이고 제조방법도 간단해 대량생산도 가능하다”고 강조했다.
연구성과는 에너지 소재 분야 권위지인 나노에너지(Nano Energy) 8월호에 게재됐다. (K)