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LG이노텍, 나노 다결정 열전 반도체 개발...내년 상반기 양산 돌입

기사승인 2018.06.12  16:15:00

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- 독자 소재 적용으로 강도 2.5배, 냉각 효율 30% 향상

 

LG이노텍이 전 세계 나노 다결정 열전(Thermoelectric) 반도체 시장의 공략에 나선다.

LG이노텍(대표 박종석)은 12일 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체의 개발에 성공, 최근 구미 공장에 소재 생산라인 구축을 완료했다고 밝혔다.

이 공장은 시제품 생산 등을 거쳐 내년 상반기 중 양산에 돌입한다.

열전 반도체는 전기를 공급해 냉각·가열 기능을 구현하고, 온도 차이를 이용해 전력을 생산하는 부품이다. 전기가 흐르면 한쪽은 발열, 반대쪽은 냉각되는 ‘펠티어 효과’와 양쪽에 온도차를 주면 전력이 발생하는 ‘제벡 효과’를 이용한다.

이번 LG이노텍의 열전 반도체는 나노미터(㎚) 단위의 초미세 결정 구조를 구현한 LG이노텍의 독자 개발 나노 다결정 소재가 활용된다. 나노 다결정 소재는 단결정 소재 대비 2.5배 이상 강도가 높아 냉장고 등 가전제품은 물론 진동에 의해 소재가 깨지기 쉬운 차량이나 선박 등에도 적용이 가능하다.

이 제품은 또 열저항을 최소화시킨 자체 모듈 구조를 적용, 단결정 열전 반도체 모듈 대비 냉각 효율을 30% 높임으로써 동일 온도로 냉각할 때 소비전력을 최대 30%까지 낮출 수 있다.

LG이노텍에 따르면 이 열전 반도체를 냉장고, 정수기 등 소형가전에 채용할 경우 가전기기의 크기와 소음을 줄일 수 있다. 컴프레서 방식 소형 냉장고를 예로 들면 29㏈의 소음 수준을 최대 19dB(데시벨)까지 낮출 수 있으며 크기도 최대 40% 작고 얇게 만들 수 있다는 설명이다.

LG이노텍이 나노 다결정 소재를 적용해 개발한 열전 반도체 소자. 이 소자를 활용하면 냉각·가열 기능 구현과 온도차를 이용한 전력 생산이 가능하다. (사진=LG이노텍)

특히 LG이노텍의 열전 반도체 기술은 통신 분야에도 활용성이 높다. 예컨대 광 송·수신기 등 통신용 데이터 전송 장비에 열전 반도체를 적용하면 광통신 부품의 온도를 일정하게 유지시켜 데이터 손실을 최소화할 수 있다.

이밖에도 차량과 선박에 적용하면 운행 중 버려지는 폐열을 전기로 변환해 재활용함으로써 연비 향상 및 유해가스 배출 저감 효과가 기대된다. LG이노텍 관계자는 “연비가 18㎞/ℓ인 1600㏄급 디젤자동차라면 열전 반도체 적용 후 19.8㎞/ℓ로 약 9~12%의 연비 향상이 가능하다”며 “특히 선박은 연비 향상에 따른 이산화탄소 배출 저감으로 오는 2020년부터 강화되는 국제해사기구(IMO)의 선박 대기오염 배출규제에도 대응할 수 있다”고 설명했다.

이 관계자는 또 “LG이노텍은 열전 반도체의 소재와 소자, 모듈의 연구개발부터 생산, 품질관리에 이르는 토털서비스 능력을 갖추고 있다”며, “차별화된 나노 다결정 소재와 모듈화 기술 확보로 가전을 넘어 통신, 차량·선박, 산업용·웨어러블 기기 등으로 열전 반도체 적용 분야를 넓혀갈 수 있을 것”이라고 강조했다.

한편 시장조사업체 테크나비오에 의하면 글로벌 열전 반도체 시장은 지난해 4억7,155만 달러에서 오는 2020년 6억2,673만 달러 규모로 성장할 전망이다.

이승필 기자 philph@techholic.co.kr

<저작권자 © 테크홀릭 무단전재 및 재배포금지>
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