최소한의 냉매 사용으로 지속 가능한 냉각 기술을 이끌다 - 삼성전자와 존스홉킨스의 차세대 펠티어 기술 협력

혁신적인 냉각 기술, 펠티어

오늘날 환경 보호와 에너지 효율성은 각 산업 분야에서 주요한 목적과 도전 과제입니다. 삼성전자와 존스홉킨스 머시스톡이다 연구소(APL)는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 차세대 펠티어 냉각 기술을 공동으로 개발하였습니다. 이들은 Nature Communications에 논문을 발표하며 냉매 없이도 탁월한 냉각 성능을 발휘하는 펠티어 장치의 가능성을 입증했습니다.

펠티어 기술의 원리

펠티어 효과는 반도체에 전류를 흘릴 때 한쪽이 냉각되고 다른 한쪽은 발열하는 현상을 기반으로 하는 기술입니다. 전통적인 증기 압축 방식은 냉매를 사용하여 환경적인 위험 요소를 내포하고 있지만, 펠티어 냉각 방식은 이러한 문제를 회피하며 에너지 효율성을 크게 높이는 장점을 가지고 있습니다.

나노 엔지니어링의 진정한 힘

삼성전자와 APL 연구팀은 나노 엔지니어링을 활용하여 고성능 얇은 필름 펠티어 반도체 장치를 개발했습니다. 이 기술을 통해 기존의 냉각 효율 대비 약 75% 개선된 성능을 발휘할 수 있었습니다. 얇은 필름 펠티어 장치는 단순한 구조로 빠르고 정확하게 온도를 조절할 수 있어 다양한 산업 분야에 적용 가능성을 열었습니다.

혁신적인 상업화의 문을 연 새로운 기술

삼성전자는 고효율 펠티어 장치를 활용한 차세대 냉장고 기술을 개발하며 상업화에 박차를 가하고 있습니다. 특히나 Bespoke AI Hybrid Refrigerator의 출시를 통해 펠티어 냉각과 기존의 고효율 컴프레서 방식을 결합한 하이브리드 냉장고를 선보였습니다. 이 제품은 사용 상황에 따라 두 가지 냉각 방식을 효과적으로 전환하며 에너지 효율성을 극대화했습니다.

더욱 밝은 미래를 위한 계획

삼성전자의 중장기 목표는 펠티어 기술만을 활용하여 냉매를 완전히 배제한 냉장고를 개발하는 것입니다. 이 목표를 달성하기 위해 AI 및 3D 프린팅과 같은 최첨단 기술을 결합하여 연구를 계속할 계획입니다. 이는 냉방 기술의 새로운 패러다임을 제시할 가능성을 내포하고 있습니다.

참고

• 삼성전자 뉴스룸: Interview with Samsung Electronics and Johns Hopkins APL

• Nature Communications: Nature Communications

• 삼성전자 뉴스룸: Samsung Develops Next-Generation Peltier Cooling Technology With Johns Hopkins APL