일본산업뉴스요약

물재기구(物財機構), 희소원소 필요 없는 열전재 개발
알루미늄 등 합성 1㎠당 70㎽ 발전

물질∙재료연구기구의 다카기와(高際) 주임연구원 팀은 희소원소를 사용하지 않는 열전재료를 개발했다. 알루미늄과 철과 실리콘을 섞은 2가지 합금에 5℃의 온도 차를 주고 평방센티미터(1㎠)당 70㎽(마이크로 와트)의 발전(發電)이 가능하다. 자원의 고갈 및 가격 상승의 위험이 낮다. IoT(사물의 인터넷) 사회의 센서용 전원으로서 제안해 나간다.

알루미늄과 철, 실리콘의 배합 비율을 조정하면 온도 차에 의해 마이너스 전자가 흐르는 전열재료와 플러스의 정공이 흐르는 전열재료 모두 제작할 수 있다. 이 2종을 교차로 나란히 선을 배치하여 열전 소자로서 기능을 하게 한다. 높이 3㎜의 소자에 5℃의 온도 차를 주면 1㎠당 70㎽ 발전한다.

재료 개발에 있어서 원소의 배합 비율을 AI기술을 이용하여 최적화시켰다. 알루미늄과 철, 실리콘의 3원소를 녹여서 섞는 것만으로도 합성이 가능. 이 3원소는 공급량이 많아, 자원의 고갈 및 가격 상승의 영향을 받지 않는다. 현행의 열전재료는 비스무스텔루라이드(Bi2Te3)가 유독 원소를 포함하고 있는 등, 취급이 어려웠다.

물재기구는 아이싱 정기(精機)와 신에너지∙산업기술종합개발기구(NEDO)와 디바이스 개발을 추진하고 있다. 자세한 사항은 10월 15일부터 도쿄 국제포럼(도쿄)에서 개최하는 ‘NIMS (National Institute for Materials Science) 위크’에서 발표될 예정이다.

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