사실 우리는 일상생활에서 냉동방법에 대해 어느 정도 이해하고 있거나 들어본 적이 있습니다. 예를 들어 일반 에어컨은 냉각을 위해 압축기를 사용하는 반면, 반도체 냉각은 일상생활에서 상대적으로 덜 접하게 됩니다. 그러나 최근 몇 년 동안 소비자 제품에 열전 냉각을 적용하는 시나리오가 늘어나고 있으며, 휴대폰 방열 후면 커버, 신에너지 자동차의 차량용 냉장고 등 점차 일반 사람들의 삶의 모습으로 다가오고 있습니다.
TEC의 작동 방식을 더 잘 이해하기 위해 먼저 내부 구조를 살펴보겠습니다. TEC의 핵심은 반도체 열전대(그레인)이며 일반적으로 P형과 N형으로 구분됩니다.
"압출된 열전 재료"는 열전 에너지 변환에 최적화된 압출(재료가 다이를 통해 연속적인 모양을 형성하도록 강제되는 제조 기술)을 통해 가공된 반도체 화합물을 의미합니다.
그림은 열전 분야의 세 가지 주요 효과, 즉 Seebeck 효과, Peltier 효과 및 Thomson 효과의 개략도를 보여줍니다. 이번에는 윌리엄 톰슨(William Thomson)과 그의 위대한 발견인 톰슨 효과(Thomson Effect)에 대해 알아보겠습니다.
19세기 초 프랑스 솜의 시계 제작자인 장 샤를 펠티에(줄여서 펠티에라고도 함)는 정밀한 기어로 수많은 시간의 눈금을 교정했습니다. 그러나 30세에 줄과 버니어 캘리퍼스를 내려놓고 대신 프리즘과 전류계를 집어들었을 때, 그의 인생 행로와 과학사가 교차하는 지점이 탄생했습니다. 이 전직 장인은 "펠티에 효과"의 발견자로 열전 물리학의 이정표에 새겨지게 될 것입니다.
사과 하나가 만유인력에 대한 뉴턴의 생각을 산산조각 냈습니다. 그렇다면 열전의 세계를 여는 열쇠는 누가 발견했을까? TEC의 발전 역사와 열전의 세계로 들어가 보겠습니다.
