압전열전발전(대학원과정)

1. 서론

압전열전발전은 압전효과를 이용하여 열에너지로부터 전기를 생산하는 기술로서, 최근 재생에너지 분야에서 주목받고 있다. 이는 기존의 태양광, 풍력 등에 비해 설치 환경이 다양하고 지속 가능성 면에서 강점이 있다. 압전소재는 압력을 받을 때 전하를 생성하는 특성을 갖고 있으며, 이 특성을 활용하여 열이 발생하는 위치와 강도를 전기 에너지로 변환한다. 현재 전 세계적으로 에너지 수요는 계속 증가하고 있으며, 다시 말해 2050년까지 에너지 전력 수요는 60% 이상 증가할 것으로 예상된다(국제에너지기구, 2022). 이러한 증가 추세 속에서 친환경적이고 효율적인 에너지 수집기술 개발이 매우 절실하다. 특히, 산업단지, 교통체계, 도시 인프라 내에서 발생하는 열 에너지를 재활용하는 방안으로서 압전열전발전기술이 유망한 대안으로 부각되고 있다. 예를 들어, 차량 타이어의 마찰열이나 산업 현장에서 배출되는 온수 및 폐열을 이용해 전기를 생산하는 연구들이 활발히 진행되고 있으며, 이를 통해 에너지 효율성을 높이고 온실가스 배출을 저감하는 효과도 기대되고 있다. 현재 상용화된 압전열전발전 장치는 공장 내 열배출구, 건물의 난방 배관, …