목차
1. 열전 현상(Thermoelectric Effect)
2. 열전 현상의 응용분야
3. 나노와이어의 열전 연구동향
4. 선정한 논문 및 선정 이유
5. 대표 논문 Review
6. 열전효율을 높이기 위한 아이디어 제시 - 3가지
7. 참고문헌
본문내용
1. 열전 현상(Thermoelectric Effect)
석유, 천연가스 등 화석연료의 고갈이 가시권 내에 진입하면서 전 세계 각국은 이를 대체할 새로운 에너지원의 개발에 전력을 기울이고 있다. 이러한 신개념 에너지 발전기술 개발의 일환으로, 에너지 효율의 높은 향상을 위한 열전 연구가 주목 받고 있다[3,6].
열전현상이란 열을 전기로 바꾸는, 또는 전기를 열로 바꿀 수 있는 에너지 변환 현상을 나타내며 Seebeck효과, Peltier효과, Thomson효과의 현상을 통틀어 이르는 말이다[10]. 열전현상의 역사는 1821년 Thomas Seebeck이 열을 전기로 바꾸는 Seebeck효과를 발견하면서 시작되었다. 그는 서로 다른 2개의 금속으로 이루어진 폐회로에서 양 금속 간에 온도차를 만들어주면, 도체가 자기적으로 분극을 일으킨다는 것을 알아냈다. 에너지흐름이 생기면서 전압, 즉 열기전력이 발생하여 폐회로 내에서 전류가 흐르게 되는 것이다[1,2].
그 이후, 1843년 Jean Peltier가 두 개의 서로 다른 금속으로 이루어진 회로에 직류전기를 흘리면 한 접합부에서는 흡열이 일어나고 다른 접합부에서는 발열이 일어나며, 전류의 방향을 반대로 하면 열과 발열이 반대로 일어나는 Peltier효과를 발견한다[1]. 이는 전자가 이동하는 매질이 변하게 되면 전자가 운반할 수 있는 열의 양이 변하게 되기 때문이다. 금속 내 전자 간 Potential E의 차이가 있는데, 이 전자가 높은 fermi level로 이동하기 위해서, 열에너지를 흡수하면서 전자를 내어준 쪽에서는 지속적으로 열이 흡수되고, 반대쪽에서는 열이 방출됨으로써 생긴다[2].
1851년, Thomson은 기존의 Seebeck효과와 Peltier효과 사이의 상관관계를 이론화하던 중, 단일 도체의 막대기에 전류를 가하면 열역학 법칙에 의해 도체 내부에서 열이 흡수되거나 발출하는 Thomson 효과를 예측한다.
참고 자료
열전현상, 제베크효과, 펠티에효과 http://terms.naver.com
http://emcl.woto.net
Energy harvesting http://terms.naver.com
http://www.technoa.co.kr/news/articleView.html?idxno=47272
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