나노 다결정 소재 기술 적용, “효율성·모듈화 모두 잡는다”

[IT비즈뉴스 최태우 기자] LG이노텍이 나노 다결정 소재 기술을 적용한 열전 반도체 개발에 성공했다. 내년 상반기 양산을 목표로 최근 구미 공장에 소재 생산라인 구축을 완료하고 시장 확대에 나선다는 전략이다.

열전 반도체는 냉각·가열 기능을 구현하면서 온도 차를 이용, 전력을 생산하는 반도체다. 전기가 흐르면 양쪽에 각각 발열-냉각되면서 펠티어 효과(Peltier effect)와 양쪽에 온도차를 주면 전력을 발생하는 제벡 효과(Seebeck effect)를 이용한다.

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

시장조사업체 테크나비오(TechNavio)에 따르면 전세계 열전 반도체 시장 규모는 지난해 기준으로 4억 7155만달러에 달하며 2020년에는 6억2673만달러에 달할 것으로 예상된다.

회사 측은 열전 반도체가 다양한 산업용 시장으로 적용 범위가 넓은 만큼 신소재 적용 기술로 관련시장에 본격 진입하겠다는 전략이다.

LG이노텍은 열전 반도체 기술에 독자 개발한 나노 다결정 소재를 적용했다고 설명했다. 나노 다결정 소재는 나노미터(nm) 단위의 초미세 결정 구조를 갖고 있으며 기존 단결정 소재 대비 강도 및 효율성이 높다.

2.5배 이상 강도가 높아 진동으로 냉장고와 같은 기존 가전제품 시장에서 소재가 깨지기 쉬운 차량·선박 등 산업용 시장에 다양하게 적용할 수 있는 점이 이점이다. 열저항을 최소화시킨 자체 모듈 구조가 적용돼 단결정 열전 반도체 모듈 대비 냉각 효율을 30% 높여 동일 온도로 냉각 시 소비전력을 최대 30%까지 낮출 수 있다.

통신 분야에도 활용 가능하다. 광통신 부품은 일정 온도가 유지되지 못하면 파장 변화, 출력 감소 등으로 데이터 전송 효율이 저하된다. 열전 반도체를 적용하면 부품의 온도를 일정하게 유지시켜 데이터 손실을 최소화할 수도 있다.

회사 측 관계자는 “차별화된 나노 다결정 소재, 모듈화 기술을 확보하게 됐다”며 “가전시장과 통신, 차량·선박, 산업용·웨어러블 등 다양한 산업군으로 열전 반도체 적용 분야를 넓혀갈 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

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