한국광기술원, 세계 최초 ‘자동전환 하이브리드 열전 냉각 기술’개발

한국광기술원(원장 신용진)이 세계 최초로 ‘자동전환 하이브리드 열전 냉각 기술’을 개발하는 데 성공했다.

열 부하 조건에 따라 수동·능동 냉각 모드를 자동 전화하는 기술로, 기존 대비 에너지 효율과 냉각 성능을 크게 향상시킨 것이 특징이다.

이번 기술은 국제공학저널 Results in Engineering (IF 7.9, JCR 상위 3.1%)에 논문으로 게재되며 기술력을 국제적으로 인정받았다.

논문 제목은 ‘Switchable thermoelectric cooler with radial heatsink for dual-mode thermal management system’이며, 한국광기술원 모빌리티조명연구센터(센터장 이윤철) 박창주 박사(강유림 1저자)와 박양규 교수(전남대)가 연구를 주도했다.

열전 냉각 시스템은 내부 온도 변화에 따라 자연대류 기반의 수동 모드와 펠티어 소자 및 팬을 활용한 능동 모드로 전환된다.

이를 통해 소비전력 74.4% 절감, 열저항 50% 개선, 성능지표(COP) 1.81배 향상 등 탁월한 성능을 입증했다. 

해당 기술은 행정안전부 ‘석유화학 플랜트 폭발 및 화재 예방을 위한 멀티모달 센서 기반 AI 방폭시스템 개발’ 사업의 지원으로 개발되었으며, 다양한 산업 분야에 적용 가능성이 높다.

고집적 LED 모듈, 전기차 배터리, 고열 발생 정밀 센서 등 고신뢰 열관리 분야에 활용될 수 있다.

한국광기술원 박창주 박사는 “이번에 개발된 열전 냉각 기술은 단순한 냉각 성능 향상을 넘어, 에너지 효율성과 소자의 신뢰성까지 종합적으로 고려한 기술”이라며 “향후 미래 모빌리티, 반도체, 가전 등 실용화 수요가 높은 산업 현장에서 널리 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.