LG이노텍은 최근 구미공장에 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체 생산라인을 구축했다고 12일 밝혔다. 이 제품은 내년 상반기부터 양산에 들어갈 계획이다.
열전 반도체는 전기를 공급해 냉각·가열 기능을 구현하고 온도차를 이용해 전력을 생산하는 혁신 부품이다. 열전 반도체에 전기가 흐르면 한쪽은 발열되고 반대쪽은 냉각되는 '펠티어 효과'(Peltier effect)와 양쪽에 온도차를 주면 전력이 발생하는 '제벡 효과'(Seebeck effect)를 이용한다.
시장조사업체인 테크나비오(TechNavio)에 따르면 열전 반도체 글로벌 시장 규모는 지난해 4억7155만 달러에서 2020년 6억2673만 달러로 성장할 것으로 전망될 정도로 성장 가능성이 크다.
양산에 들어갈 열전 반도체는 회사가 독자적으로 개발한 나노 다결정 소재를 적용했다. 이 소재는 10억분의 1미터 수준인 나노미터(㎚) 단위의 초미세 결정 구조를 구현했다. 이를 통해 기존 단결정 소재에 비해 2.5배 이상 강도가 높아져 진동으로 소재가 깨지기 쉬운 차량·선박 등에 활용할 수 있다.
차량과 선박 운행중 발생돼 버려지는 폐열(廢熱)을 전기로 전환해 재활용도 가능하다. 예를 들어 1600 디젤 자동차를 기준으로 연비가 리터당 18㎞일 경우 열전 반도체를 적용하면 약 9~12% 가량 연비를 높일 수 있다. 선박에 열전 반도체를 적용하면 이산화탄소 배출을 억제해 2020년부터 강화되는 국제해사기구(IMO)의 선박 대기오염 배출규제에 유리하게 대응 가능하다.
나노 다결정 소재는 열저항을 최소화한 자체 모듈구조로 에너지 효율성도 높였다. 단결정 열전 반도체 모듈과 비교해 냉각 효율을 30% 높여 동일 온도로 냉각시 소비전력을 최대 30%까지 낮출 수 있다.
LG이노텍의 열전 반도체는 냉장고, 정수기 등 소형 가전의 크기와 소음을 줄이는데도 활용된다. 컴프레서 방식의 소형 냉장고 소음을 기존보다 30% 낮추고 크기를 40%까지 작고 얇게 만들 수 있다.
LG이노텍 관계자는 "LG이노텍은 열전 반도체의 소재·소자·모듈의 연구개발(R&D)부터 생산, 품질관리에 이르는 토털 서비스 제공이 가능하다"며 "차별화된 나노 다결정 소재와 모듈화 기술 확보로 가전뿐 아니라 통신, 차량·선박, 산업용·웨어러블 기기 등으로 열전 반도체 적용 분야를 더욱 넓혀갈 수 있을 것"이라고 말했다.
한편 LG이노텍은 열전반도체 시장 활성화를 위해 이달 20일 서울시 강서구 마곡 LG사이언스파크에서 업계 전문가들을 초청해 '열전 반도체 테크 포럼'을 개최한다. 포럼은 일반인도 참가할 수 있으며 포럼 홈페이지(temforum.lginnotek.com)에서 신청하면 된다.
