인하대 강태준 교수 연구팀, 세계 최고 효율 ‘폐열 에너지 수확 기술’ 개발

버려지는 열에너지 활용 전기 확보

소재 대부분 물로 구성 친환경적, 원재료 가격 매우 낮아

기존 열전소재에 비해 2배 이상 높은 전압 확보 가능

폐열 에너지 수확 기술 메카니즘. 출처 헤럴드경제

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   인하대는 강태준(40·사진) 기계공학과 교수가 폐열을 전기에너지로 재생산하는 세계 최고 효율의 ‘폐열 에너지 수확 기술’을 개발하는데 성공했다고 4일 밝혔다.

강태준 인하대 교수

   폐열 에너지 수확이란 일상생활 및 산업현장에서 발생하는 저온의 열은 주변 환경으로 그대로 버려지는 열에너지를 활용해 전기에너지를 확보하는 기술로 미래 친환경 에너지 분야의 핵심기술로 주목받고 있다. '

강태준 교수 연구팀이 개발한 수용액 전해질 소재의 폐열 에너지 수확장치는 기존 열전소재에 비해 2배 이상의 매우 높은 전압을 확보할 수 있으며, 나노 크기의 탄소 신소재를 활용해 기존 열-전기에너지 변환 효율을 1.5배 이상 세계 최고 수준이라고 대학 측은 밝혔다.

또한 본 폐열에너지 수확장치에 활용된 소재 대부분은 물로 구성돼 친환경적이며 원재료 가격이 매우 낮다는 이점도 있다고 덧붙혔다. 

특히 이번 폐열에너지 수확장치에 활용된 열전소재는 굽히거나 구겨도 열전 소재의 특성 변화가 근본적으로 없기에 사람의 체온을 전기로 바꿔 웨어러블 디바이스를 충전하거나, 스마트 기기의 전력 공급 용도로 활용이 가능하다. 

또한 자동차, 항공기 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용이 가능하며, 폐열 회수를 통해 스마트 자동차의 연료 효율을 향상시키고, 스마트 웨어, 스마트 헬스케어 등에 활용해 삶의 질 향상에 기여할 것으로 기대되고 있다. 

강태준 교수 연구팀의 폐열에너지 변환 기술 개발 내용을 담은 연구 논문 ‘탄소나노튜브 에어로젤 쉬트 전극을 이용한 고효율 전기화학적 열에너지 수확장치’는 자연과학 분야 최고 권위지 네이처(Nature)의 자연과학 분야 자매지인 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 온라인 판 최신호(2월 3일에 게재)됨으로서 그 진가를 인정받았다.

강태준 교수는 “이번 연구는 변환 효율을 최대치로 높인 폐열에너지 수확 기술을 개발했다는데 의의가 있다“면서 ”기계공학과 나노 소재, 전기화학 등 다양한 학문간 융합을 통해 달성된 성과라 더욱 의미가 있다”고 밝혔다. 

서울경제 인천=장현일기자 hichang@sed.co.kr

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