■ 반도체 소자로 -50 ~ 80℃ 전자식 냉각•가열
■ 가전 소형•경량화, 차량 편의•안전성 강화
■ 초미세 나노공법으로 소재•소자 성능 향상
LG이노텍(대표 박종석, 011070)이 냉각과 가열이 모두 가능한 첨단 부품 ‘열전모듈(Thermoelectric Module)’을 양산했다. 기존 냉온 장치 대비 작고 가벼워 가전이나 자동차 등의 디자인 개선과 편의성, 안전성 향상에 좋다.
열전모듈은 반도체 소자에 전기를 공급해 온도를 제어하는 전자식 냉각•가열 부품이다. 성질이 다른 반도체에 전기가 흐르면 한쪽은 발열, 반대쪽은 냉각되는 ‘펠티어 효과(Peltier effect)’를 이용한다.
LG이노텍 열전모듈은 약 4밀리미터 두께의 얇은 소자에 방열판 등을 장착한 반제품 타입이다. 냉각 컴프레서나 열선 없이도 모듈 온도가 주변 환경에 따라 최저 섭씨 영하 50도에서 최고 영상 80도까지 조절된다.
■ 가전 소형•경량화, 차량 편의•안전성 강화
LG이노텍 열전모듈을 사용하면 소형 기능성 냉장고나 냉온정수기 등 가전을 더욱 작고 가볍게 만들 수 있다. 냉각 컴프레서가 필요 없어서다. 정수기에 장착하면 컴프레서 방식 대비 크기를 약 50% 줄일 수 있다.
또한 이 제품은 자동차 운전자의 편의성과 주행 안전성을 높인다. 냉온 카시트, 전조등 제습장치, 배터리 냉각장치 등에 적용하면 전자제어 방식으로 온도를 0.1도 단위까지 정밀하고 빠르게 조절할 수 있다.
열전모듈은 오존층 파괴의 원인인 프레온 가스를 사용하지 않는 친환경 부품이다. 또 열선 코일이 없어 전자파 걱정도 없다. 이 열전모듈을 사용해 전자기장 환경인증(ElectroMagnetic Field Mark, EMF)을 획득한 냉온수 매트가 판매 중이다. 세밀한 온도 제어로 과열을 방지해 화상 우려도 없다.
■ 초미세 나노공법으로 냉각•가열 성능 향상
LG이노텍은 고효율 열전소자(Thermoelectric Device)를 독자 개발해 열전모듈의 성능을 높였다. 소재•소자 개발에 10억분의 1미터 수준인 나노미터(nm) 단위 ‘초미세 나노공법’을 적용했다.
이 기술로 기존 열전소자를 사용한 경우보다 가열 및 냉각용량이 20% 증가했고 소비전력은 25% 줄었다. 그만큼 적은 전력을 사용해 많은 양의 온도를 높이거나 낮출 수 있다는 특장점이 눈에 띈다.
가전이나 자동차 업체들은 LG이노텍을 통해 용도에 최적화된 열전모듈을 안정적으로 확보할 수 있다. 이 회사가 열전 소재•소자부터 모듈까지 R&D 및 생산 기반을 구축했고 엄격한 품질 관리를 거쳐 공급하기 때문이다.
LG이노텍은 냉난방용 소형 열전모듈 양산을 시작으로 향후 기능성 냉장고, 자동차 등으로 적용 분야를 확대해 나갈 방침이다. 시장조사업체 TMR(Transparency Market Research)에 따르면 열전소자 글로벌 시장 규모가 지난해 4,580억 원에서 2020년 6,670억 원으로 성장할 전망이다.
회사 관계자는 “열전모듈은 완제품 경쟁력 제고 등 경제적 가치뿐만 아니라 친환경, 안전성 향상 등 사회적 가치도 커 미래 성장 가능성이 높다”고 말했다.
LG이노텍 직원이 초미세 나노공법으로 개발한 고효율 열전소자와 이 소자에 방열판 등을 결합한 열전모듈을 선보이고 있다. 이 제품은 반도체를 활용한 전자식 냉각•가열 부품으로 기존 냉온 장치보다 작고 가벼워 가전, 자동차 등의 디자인 개선과 편의성, 안전성 향상에 좋다.
