차세대 펠티어 냉각 기술이 친환경 냉장고 시장의 패러다임을 바꾸고 있다. 삼성전자는 미국 존스홉킨스대학교와 공동 개발한 고성능 박막 펠티어 반도체 소자 기술로 ‘2025 R&D 100 어워드’에서 세계 100대 혁신 기술로 선정됐다. 이 기술은 냉매 없이도 정밀한 온도 제어가 가능해, 전자제품과 의료기기, 데이터센터 등 다양한 분야에서 환경 친화적 대안으로 주목받고 있다.
 [코리안투데이] 삼성전자와 존스홉킨스대학 연구팀이 개발한 나노 박막 펠티어 소자와 고효율 펠티어 냉장고. © 현승민 기자 |
R&D World Magazine이 주관하는 이 상은 ‘공학의 노벨상’이라 불릴 만큼 권위가 높으며, 과학기술 분야의 글로벌 성과를 엄정히 평가한다. 삼성전자와 존스홉킨스대 연구팀은 나노 공정을 적용한 펠티어 반도체 소자를 세계 최초로 개발하고, 이를 냉매 없는 냉장고에 적용해 상용화 가능한 성능을 입증했다.
펠티어 냉각 기술은 반도체 소자에 전류를 흘려 한쪽 면은 차가워지고 다른 면은 뜨거워지는 원리를 이용한다. 이는 기존 증기 압축 방식과 달리 냉매가 전혀 필요 없어, 탄소배출과 유해 화학물질 사용을 획기적으로 줄일 수 있다. 특히 온도 조절 속도와 정밀도 면에서도 우수해, 고기능 가전이나 반도체 장비 등에 적합하다.
이번 연구 성과는 실질적인 제품 적용 가능성도 크게 높였다. 공동 연구팀은 펠티어 소자의 냉각 효율을 기존 대비 약 75% 개선했으며, 소재 사용량을 1/1000 수준으로 줄이는 생산 공정까지 개발해 자원 절약과 환경 보호까지 고려했다. 이는 무냉매 냉각 기술이 단순한 실험적 성과가 아닌, 산업 현장에 즉시 활용 가능한 현실적인 기술임을 보여준다.
삼성전자는 이미 지난해부터 이 기술을 활용한 ‘비스포크 AI 하이브리드 냉장고’를 출시했다. 이 냉장고는 기본적으로 컴프레서가 냉각을 담당하고, 고속 냉각이 필요할 때 펠티어 소자가 함께 작동하는 구조다. 이를 통해 에너지 효율은 물론 정밀 냉각 성능도 크게 향상됐다.
이준현 삼성리서치 라이프솔루션팀 부사장은 “차세대 펠티어 냉각 기술이 실용성과 혁신성을 동시에 인정받았다는 점에서 의미가 깊다”며, “앞으로도 무냉매, 고정밀 냉각 기술을 기반으로 지속가능한 미래 기술을 개발할 것”이라고 밝혔다.
[ 현승민 기자: ulsangangnam@thekoreantoday.com]
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