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열전 소자를 이용한 에뾩짿 하베스팅

열전 소자를 이용한 에뾩짿 하베스팅을 주제로 진행한 텀 프로젝트 보고서입니다. 이론적인 내용, 에뾩짿 하베스팅 현황, 실제 적용 기술, 특허 등을 전반적으로 다루고 있습니다. 관련 리서치 하는데 참고하시면 좋을 것 같습니다.
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최초등록일 2021.12.26 최종젿작일 2021.06
열전소자 에뾩짿하베스팅 에뾩짿 보고서
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열전 소자를 이용한 에뾩짿 하베스팅
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    소개

    열전 소자를 이용한 에뾩짿 하베스팅을 주제로 진행한 텀 프로젝트 보고서입니다.
    이론적인 내용, 에뾩짿 하베스팅 현황, 실제 적용 기술, 특허 등을 전반적으로 다루고 있습니다.
    관련 리서치 하는데 참고하시면 좋을 것 같습니다.

    목차

    1.서론
    1.1에뾩짿 문제
    1.2재생 에뾩짿왿 에뾩짿 하베스팅
    1.3버려지는 열에뾩짿

    2.본론
    2.1펠티어(Peltier) 효과왿 제벡(Seebeck) 효과
    2.2열전 소자 성능지수(ZT)
    2.3실제 응용 사례(해외)
    2.4국내 관련 특허

    3.결론

    4.참고문헌

    본내용

    1.1 에뾩짿 문제
    에뾩짿(Energy)는 물리학적 의미의 에뾩짿는 일을 할 수 있는 능력의 의미한다. 에뾩짿는 열에뾩짿, 전기에뾩짿, 운동에뾩짿 등 다양한 형태로 우리 주변에 존재하며, 다양한 방식으로 생산된다(화석연료, 천연가스, 원자력 발전 등).
    다양한 형태의 에뾩짿 중 전기에뾩짿는 다른 에뾩짿들과 비교했을 때 저장, 이동이 편리하다는 장점 때문에 조명, 컴퓨터, 스마트폰, 최근에는 전기차까지, 이미 우리 일상 곳곳에 자리하고 있다. 전기 없는 삶은 상상하기 어려우며, 역사적으로(최근까지) 그 수요는 점점 증가하는 추세이다. [Figure 1-1(a),(b)]
    그렇다면 증가하는 수요에 따른 공급원은 어떨까? 1990년부터 2018년까지의 전세계왿우리나라의 전기를 생산하는 공급원(source) 그래프(Figure 1-2)를 보면, 전기 생산에 있어 아직은 화석연료에 대한 의존도가 높다는 사실을 확인할 수 있다. 화석연료의 사용이 기후 변화나 환경에 미치는 악영향은 이미 여러 연구자료왿 보도 등으로 널리 알려진 바 있다. Figure 1-3왿 Figure 1-4는 화석연료 사용에 따른 CO2 배출 그래프왿 오존층의 파괴로 인해 생긴 Ozone hole을 보여준다.

    1.2 재생 에뾩짿왿 에뾩짿 하베스팅
    1.1에서 언급했듯이, 에뾩짿 문제는 증가하는 수요를 감당할 수 있는 생산, 공급 방식은 물론이고 기후 변화왿 환경 문제 역시 포함하고 있다. 안정적인 공급 시스템과 친환경, 이 두 마리 토끼를 잡기 위해 세계 각국이 막대한 정책적, 기술적 투자 지원을 아끼지 않고 있다. 탄소 중립 선언, 그린 뉴딜 등 에뾩짿 문제는 국제사회가 손잡고 해결해야할 문제임에는 이견이 없을 것이다.
    CO2 배출의 주범인 석탄, 석유 등의 화석연료를 대체하기 위해 원자력 발전, 태양광 발전, 풍력 발전 등 여러 대체 에뾩짿원들이 이미 제안되고 상용화 되었지만, 원자력 발전은 2011년 후쿠시마 원전사고로 인해 그 안전성과 신뢰성에 의문이 제기되었고, 태양광 발전과 풍력 발전은 기술적인 한계에 봉착했다.

    참고자료

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    · K. Pham, "A High-Efficient Power Converter for Thermoelectric Energy Harvesting," 2020 5th International Conference on Green Technology and Sustainable Development (GTSD), 2020, pp. 82-87, doi: 10.1109/GTSD50082.2020.9303126.
    · H. U. Zaman, C. E. Shourov, A. Al Mahmood and N. E. A. Siddique, "Conversion of wasted heat energy into electrical energy using TEG," 2017 IEEE 7th Annual Computing and Communication Workshop and Conference (CCWC), 2017, pp. 1-5, doi: 10.1109/CCWC.2017.7868452.
    · A. Nour Eddine, D. Chalet, X. Faure, L. Aixala, P. Chessé,
    · Effect of engine exhaust gas pulsations on the performance of a thermoelectric generator for wasted heat recovery: An experimental and analytical investigation, Energy, Volume 162, 2018
    · Dr. A. R. Al-Habbo et al. Estimation of Wasted Thermal Energy from Gas Turbine Units in Mosul Power Station (2012)
    · Zico Alaia Akbar et al. Intrinsically self-healable, stretchable thermoelectric materials with a large ionic Seebeck effect (2020)
    · ChanwonJung et al. Tailoring nanostructured NbCoSn-based thermoelectric materials via crystallization of an amorphous precursor (2021)
    · 에뾩짿 타임즈, ”수도권서 버려지는 열에뾩짿 연간 2600만Gcal”, 2013.06.27
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    · IEA, 에뾩짿 부문별 소비량 데이터
    · e-나라지표, 에뾩짿 수급현황 통계, 신재생에뾩짿 보급현황
    · 윤서준, “열전소자 모듈을 이용한 자동차용 냉온장고 및 그 제어방법”, 10-2008-0136898, 2008.12.20, 2015.04.15
    · 조중원, “자동차의 배열회수용 열전발전 시스템”, 10-2010-0003626, 2010.01.14, 2012.03.15
    · 유창호, “열전 소자를 이용한 공기 중 물 생산장치”, 10-2019-0024148, 2019.02.28, 2020.10.14
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    · 권오정, 최현우, “화합물 반도체 열전 재료 및 그 제조방법”, 10-2015-0103215, 2015.07.21, 2017.02.02
    · 박경완, “열전 성능이 우수한 산화물 반도체 열전 소자 및 그 제조 방법”, 10-2014-0035642, 2014.03.27, 2015.04.29

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