열전발전을 위한 고효율 고온용 산화물 열전변환재료의 제조 및 특성 연구

목차

기술개요
열전변환재료
기술개발의 필요성
가) 기술적 측면
나) 경제적 측면
관련 기술의 국내·외 현황
1) 국내의 경우
2) 국외의 경우
3) 국내외 특허 및 현존 기술과의 관련성
현존 기술의 취약점(문제점)
기술개발과정에서의 애로사항
문제점 및 애로사항 해결방안
기대효과
가) 학문적 발전에의 기여효과
나) 산업발전에의 기여도
다) 연구 인력 양성 효과
활용방안
개발기술의 경제성
1) 개발기술의 에너지자원 효과
2) 개발기술의 보급환경
3) 시장현황
가) 국내시장
나) 국외시장
4) 개발기술의 투자경제성
5) 개발기술의 실용화(상용화) 전략
최종개발목표

본문내용

열전변환재료
가열하면 전력이 발생하고, 이와는 반대로 전류를 통하면 냉각 또는 가열되는 에너지 직접 변환기능을 갖는 재료

기술개발의 필요성
가) 기술적 측면
1. 산화물 세라믹 열전변환재료는 구조적으로 안정하고, 내열성과 내산화성이 우수하여 1000 이상의 고온에서도 사용할 수 있고, 인체에 해가 없는 재료이다. 최근 연구되고 있는 CdIn2O4, In2O3-SnO2, (Zn1-xAlx)O, (Ba0.4Sr0.6)PbO3 등의 열전변환재료는 성능지수가 낮으며, 현재까지 체계적인 연구가 부족하기 때문에 열전변환재료로써 상용화가 안된 상태에 있다. 따라서 성능지수를 증가 시키기 위한 새로운 조성, dopant, 제조공정의 개발이 요구된다.
2. 최근 고온 폐열을 이용하기 위한 Bi-Te계 열전변환재료를 이용한 열전모듈이 보고된 바 있으나, 이 열전변환재료는 독성이 강하고, 구조 민감성이 때문에 열처리 조건의 선정에 어려운 점이 있으며, 고온 공기 중에 노출된 환경에 응용될 수 없는 단점들이 있다. 또한 성능지수가 높은 PbTe 또는 이 합금 화합물은 화학적 안정성이 부족하여 중온용 열전재료로만 사용할 수 있고, 고온용 열전재료로서는 사용할 수 없다. 고온 폐열의 효과적인 활용을 위하여 고온용 산화물 열전변환재료의 제조 및 특성 향상에 관한 연구가 필요하다.

참고 자료

없음