LG이노텍은 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체 개발에 성공했으며 최근 구미 공장에 소재 생산설비 구축을 완료했다고 12일 밝혔다. 이 제품은 내년 상반기 양산에 들어간다.
LG이노텍이 이번에 개발한 열전 반도체는 나노 다결정 소재를 적용했다. 나노 다결정 소재는 10억분의 1미터(m) 수준인 나노미터(㎚) 단위의 초미세 결정 구조를 구현했다. 나노 다결정 소재는 단결정 소재와 비교해 강도가 2.5배 이상 높아 진동으로 소재가 깨지기 쉬운 차량·선박 등에도 적용할 수 있다.
또한, 열저항을 최소화한 자체 모듈 구조를 적용해 단결정 열전 반도체 모듈 대비 냉각 효율을 30% 높여 같은 온도로 냉각 시 소비전력을 최대 30%까지 낮출 수 있다.
열전 반도체를 냉장고, 정수기 등 소형 가전에 적용하면 제품 소음과 크기를 줄일 수 있다. 기존 컴프레서 방식의 소형 냉장고 소음이 29데시벨(㏈)이라면, 열전 반도체 적용 시 소음을 최대 19㏈까지 낮출 수 있다. 제품 크기도 컴프레서 방식 대비 최대 40%까지 작고 얇게 만들 수 있다.
열전 반도체를 광 송·수신기 등 통신용 데이터 전송 장비에 적용하면 광통신 부품의 온도를 일정하게 유지해 데이터 손실을 최소화할 수 있다. 광통신 부품은 일정 온도를 유지하지 않으면 파장 변화, 출력 감소 등으로 데이터 전송 효율이 저하되며 통신 성능에 영향을 미칠 수 있다.
이외에도 차량이나 선박에 적용 시 운행 중 발생해 버려지는 폐열을 전기로 변환해 재활용함으로써 연료와 배출되는 유해가스를 줄일 수 있다. 선박의 경우 열전 반도체를 적용하면 이산화탄소 배출을 줄이는 효과가 있어 2020년부터 강화되는 국제해사기구(IMO)의 선박 대기오염 배출규제 대응에 유리하다.
한편, 시장조사업체 테크나비오에 따르면 전 세계 열전 반도체 시장 규모는 지난해 4억7155만달러(5080억원)에서 2020년 6억2673만달러(6750억원)로 성장할 전망이다.