LG이노텍, 나노 다결정 열전 반도체 내년 상반기 양산 시작

독자 개발 소재 적용, 기존 대비 강도 2.5배, 냉각 효율 30% 향상

가전 저소음·슬림화, 통신 부품 온도 제어, 차량·선박 폐열 발전 가능

LG이노텍이 나노 다결정 소재를 적용해 개발한 열전 반도체 소자. [사진=LG이노텍 제공]

LG이노텍이 내년 상반기에 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체의 생산에 들어간다.

LG이노텍은 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체의 개발에 성공, 최근 구미 공장에 소재 생산라인 구축을 완료했다고 12일 밝혔다.

열전 반도체는 전기를 공급해 냉각·가열 기능을 구현하고, 온도 차를 이용해 전력을 생산하는 혁신 부품이다. 열전 반도체에 전기가 흐르면 한쪽은 발열, 반대쪽은 냉각되는 ‘펠티어 효과(Peltier effect)’와 양쪽에 온도차를 주면 전력을 발생하는 ‘제벡 효과(Seebeck effect)’를 이용한다.

이번에 개발된 LG이노텍의 열전 반도체는 이 회사가 독자 개발한 나노 다결정 소재를 적용했다. 나노 다결정 소재는 10억분의 1미터 수준인 나노미터(nm) 단위의 초미세 결정 구조를 구현했다. 이를 통해 기존 단결정 소재의 강도와 효율을 높여 냉장고 등 기존 가전제품에서 차량·선박 등으로 적용 범위를 확대할 수 있게 됐다.

나노 다결정 소재는 단결정 소재 대비 2.5배 이상 강도가 높아 진동으로 소재가 깨지기 쉬운 차량·선박 등에 적용이 가능한 특장점이 있다. 운행 중에 버려지는 폐열을 전기로 변환해 재활용할 수 있기 때문에 연료 소모를 줄일 수 있는 것은 물론 이산화탄소 배출 저감효과도 있다고 회사 측은 강조했다.

또한 열저항을 최소화시킨 자체 모듈 구조를 적용해 단결정 열전 반도체 모듈 대비 냉각 효율을 30% 높여 동일 온도로 냉각 시 소비전력을 최대 30%까지 낮출 수 있다고 설명했다. 

글로벌 시장조사업체 '테크나비오'에 따르면 전 세계 열전반도체 시장 규모는 지난해 4억7155만달러에서 2020년에는 6억2673만달러로 늘어날 것으로 예상됐다.

LG이노텍 관계자는 "1천600㏄ 디젤 자동차를 기준으로 연비가 ℓ당 18㎞일 경우 열전반도체를 적용하면 19.8㎞로 늘어난다"면서 "오는 2020년부터 강화되는 국제해사기구(IMO)의 선박 대기오염 배출규제에도 효과적으로 대응할 수 있다"고 말했다.

한편 LG이노텍은 오는 20일 서울 강서구 마곡 LG사이언스파크에서 업계 전문가들을 초청한 가운데 '열전반도체 테크 포럼'을 개최할 예정이다. 이번 포럼에는 일반인도 참가할 수 있으며, 포럼 인터넷 홈페이지에서 참가 신청을 하면 된다.