KIC News, Volume 17, No. 4, 2014
KIC News, Volume 17, No. 4, 2014 47 Gradiant사 사장인 Anurag Bajpayee와 기술담당책임자인 Prakash Govindah는 사업의 초기 중점은 미 국과 해외의 원유/천연가스 산업이고 물 문제가 이 분야의 주요 논란 중 하나였다고 말하고 있다.
Figure. 미국 MIT 스핀아웃 회사 개발한 원유채굴 발생 폐수 50만 갤런/일 규모 설비.
출처 : MIT Technology Review, 2014/07 작성 : 윤 용 승(고등기술연구원)
4면 동광(Tetrahedrite) 기반 저렴한 열전 신소재 2014년 말 시장 출시 예정
미국 캘리포니아 소재 알파벳에너지사는 열을 전기로 변환하는 새로운 열전소재를 2014년 말 시장에 출 시할 예정이다. 이 새로운 열전소재는 이전 소재에 대비해서 얻기가 쉽고 싸며 위해성이 없다. 열전 소재는 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로 전자가 흐른다는 점을 이용해서 온도 차이로부터 전기를 생산하도록 해주는 데, 이론적으로는 폐열을 전기로 변환시킬 수 있다. 하지만 효과적인 열전소재는 전기는 잘 전도시키지만 열은 잘 전도시키지 않는 물질이어야 한다. 열전도가 잘 되면 온도가 곧 평형이 되어 온도차가 없어지기 때문이다. 일반적으로 좋은 전기전도체가 좋은 열전도체이다. 지금까지 개발된 열전소재는 희귀하거나 비 싸거나 독성이 있었다. 알파벳에너지사의 대안은 4면동광(tetrahedrite, (Cu, Fe)12Sb4S13)을 사용하는데 기존 열전소재에 버금가는 효율을 가지며, 자연상태로 존재하는 물질로써, 비교적 흔히 얻을 수 있다.
미국 퍼듀대학 전기컴퓨터공학과 Ali Shakouri 교수는 4면동광(tetrahedrite)은 다른 열전소재에 필요한 비싼 제조과정이 필요 없어 가능성이 있으며 열전소재로서는 특이한 시도라고 말한다. 이전 열전소재들은 항상 순수한 물질을 합성해서 제조되었기 때문이다. MIT 대학 Mildred Dresselhaus 교수는 지구상 존재 량이 많다는 점이 큰 장점이라고 말한다. 다른 열전소재들은 대량 유통이 어려운 희귀 성분들로부터 많이 제조되었다.
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48 공업화학 전망, 제17권 제4호, 2014
알파벳에너지사 발표자료에 따르면, 4면동광(tetrahedrite)의 단가는 약 4불/kg으로 저렴한데 반해서 다 른 열전소재들은 24∼146불/kg이다. 지금은 다른 시스템에 연계되지 않은 단독 열전설비 개발에 중점을 두고 있는데, 사장인 Matt Scullin은 자동차 배기가스열을 사용한 전기 발생을 위해 자동차 회사들과 일하 고 있다고 밝히고 있다. Scullin 사장은 다른 열전소재는 자동차에서 약 2.5% 효율을 대부분 보여주고 있 는데 4면동광을 사용한 열전소재는 5∼10% 효율을 달성할 수 있으며, 이는 작은 단계적 향상이 아니라 큰 진보를 이끌 수 있는 획기적 성과라고 말하고 있다.
출처 : MIT Technology Review, 2014/07/15 작성 : 윤 용 승(고등기술연구원)
