본문 바로가기 주메뉴 바로가기

고객지원

WON TECHNOLOGY

기술자료

열전소자 및 펠티어효과 (Thermoelectric module & Peltier effect)

관리자 2021-08-31 조회수 214
seebeckanimation.gif

● 열전소자 (Thermoelectric module)

열전소자는 직류 전류로 냉각/가열 및 온도 제어를 자유롭게 할 수 있는 반도체 소자입니다.

열전소자는 직류 전류가 흐를 때 다음과 같은 기능을 발휘합니다.


- 소자 양면에 온도차가 발생합니다.

- 소자 양면에 온도차가 발생합니다.

- 온도가 낮은 쪽에서 열을 흡수하고, 온도가 높은 쪽에서 열을 방출하여, 열전소자의 저온

방면에서 고온 방면으로 열을 밀어올리는 열 펌프의 역할을 합니다.

- 전류의 극성을 바꾸면 열 펌핑 방향 및 전류량이 바뀌기 때문에 펌핑되는 열량을 변화시킬

수 있습니다.


이로 인해 냉각, 가열 및 온도 제어가 용이해 집니다.


● 펠티어 효과 (Peltier effect)

펠티어 효과는 지금으로부터 170여년 전(1834년)에 발견되어 1900년대 초기에 이론적으로 확립

되었으나, 주 재료로 금속을 사용했기 때문에 열교환율이 낮아 상용화되지는 못했습니다. 전자

냉각을 통해 상용화되기 시작한 것은 1955년에 이르러 반도체 재료가 사용되고 난 이후였습니다.

이로 인해, 전기 전도도가 높아졌으며(전기 전도가 용이하게 됨), 열 전도도 역시 낮아져(열

전도가 용이하게 됨) 전자 냉각소자를 생산할 수 있게 되었습니다.


● 열전소자에 의한 전자 냉각의 장점

압축기 (컴프레서)와 냉매(프레온 등)를 사용하는 일반적인 냉동 사이클방식에 비해, 전자 냉각은

다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.


- 프레온 등의 냉매를 사용하지 않으며 환경에 악영향을 끼치지 않습니다.

- 작고 가볍습니다.

- 원하는 형태를 고를 수 있습니다.

- 전류의 방향을 바꿈으로써 냉각뿐만 아니라 가열도 가능합니다.

- 냉각/가열의 두 가지 기능이 있기 때문에, 상온 부근에서도 온도 제어가 가능합니다.

- 온도 변화에 빨리 반응합니다. (금방 식거나 뜨거워짐)

- 가동(可動) 부위가 없기 때문에, 진동이나 소음이 없습니다.

- 기계 피로를 유발하거나 손상되는 부품이 없기 때문에, 냉각 수단으로써 수명이 가장 길고

  신뢰성이 있습니다.

- 전기 배선만 있기 때문에 취급이 간단합니다.

- 냉매 가스 누출이나 부식성 액체 누수 등의 걱정이 없고, 보수가 용이합니다.