열전효�� 리포트

1. 탐구동기
작년 물��Ⅰ을 배우고 보고서를 작성하는 과정에서 원자력 전지에 대해 조사하였다. 이 과정에서 원자력 전지가 방사능 원소가 붕괴될 때 발생하는 열을 열전 효과 중 하나인 제베크 효과를 통해 전기로 전환한다는 사실을 알 수 있었다. 하지만 그 당시에는 왜 그렇게 되는지 별 다른 호기심을 가지지 못 했고 단순히 온도 차가 있을 경우 전위차가 발생한다는 것을 암기했었다. 그러나 물��Ⅱ를 배우며 전위차는 전기 퍼텐셜 에너지 차이에 의해서 발생한다고 배웠었는데 온도에 의해서도 전위차가 생긴다는 것은 뭔가 모순이 있어 보였다. 그래서 이번 기회를 통해 무엇이 온도차를 퍼텐셜에너지로 해석해도 성립하게 만드는지 알아볼 것이며 제베크 효과 이외에도 열전 효과에 포함된 펠티에 효과왿� 톰슨 효과에 대해서도 조사하고자 한다.

2. 탐구 목적
열전 효과가 활용되는 분야를 알고 온도차를 전위차로 전환할 수 있다는 사실을 이용하면 기계의 동력원으로 활용하는 것에도 큰 도움을 줄 것이다. 따라서 이번 탐구의 목적은 열전 효과가 활용될 수 있는 분야를 탐구해보는 것에 주안점을 둔다.

3. 전(前)이해
3.1. 열전 효과
열전효��는 전기 에너지가 열에너지로, 열에너지가 전기 에너지로 직접 변환되는 현상을 통칭하는 것으로, 제베크 효과, 펠티에 효과, 톰슨 효과의 세 가지 열과 전기의 상관 현상을 포함한다.

3.2. 열전 기술
열전 기술은 단일 재료 내에서 일어나는 에너지 변환을 기반으로 하고 있으므로 시스템 구조가 단순하며 신뢰성이 높고 에너지 변환 과정에서 추가 물질을 발생시키지 않아 친환경 기술로서 큰 가치를 지닌다. 또한 p형과 n형 반도체 재료로 이루어진 단위 모듈을 만들 수 있어 폐열을 적합한 크기로 조절하기 쉽다. 이에 따라 열전 발전은 폐열 회수뿐만 아니라 자연 열을 이용한 발전, 인체 열을 이용한 에너지 확보에 적용할 수 있는 에너지 변환기술로서 그 잠재성을 지니고 있다.