열을 전기로 다시 바꿀 수 있다? 무한 동력을 꿈꾸는 그 주제, 열전 소자 기술! [안될과학-긴급과학]
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- Опубликовано: 3 май 2022
- 전기가 없이는 살 수 없는 시대, 대부분의 전기 소모는 열로 바뀌는데요
그 열을 애초에 다시 전기로 바꿀 수 있다면? 무한 동력이 가능할지도..?
모두가 주목해야하고 누군가는 해결해야 할 그 기술!
[열전 소자 기술]과 그 미래에 대해 '공진'이 한 방에 정리했습니다!
#열전소자 #Thermoelectric #제백효과 #펠티어효과
◆ Thanks to
Written by Resonance
Editor: 이주현, 김상우
Reference:
[1] Gerald Mahan et al. Physics Today 50, 3, 42 (1997)
[2] Francis J. Disalvo et al., Science 285, 703-706 (1999)
[3] G. Jeffrey Snyder and Eric S. Toberer, Nat. Mater. 7, 105-114 (2008)
[4] Mona Zebarjadi et al. Nano Lett. 11, 2225-2230 (2011)
[5] L.-D. Zhao et al., Nature 508, 373 (2014)
[6] Gangjian Tan et al., Chem. Rev. 116, 12123 (2016)
[7] S.-J. Wang et al. Sci. Adv. 8, (2022)
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열전물질 연구로 2016년 박사학위를 받은 사람으로서 이번 영상은 굉장히 반갑고 오랜만에 설레네요 ㅎㅎ. 말씀해주신대로 열전기술의 가능성이 정말 굉장하기 때문에 연구를 하면서도 미래에 대한 기대로 정말 즐거웠어요 (비록 지금은 기업체에서 일을 하며 하루하루 버티고 살아가고는 있지만). 열전연구가 더 활발하게 되고 좋은 결과가 나와 에너지 문제에 큰 기여를 하면 좋겠습니다. 그 좋은 결과의 주인공이 우리나라에서 나온다면 더욱이 바랄것도 없겠어요.
핵융합으로... 엄청난 고열을 내고... 그걸로 물을 끓여서 터빈을 돌려! 를 없애주세요...
@@user-seongjunkang 와우 터빈이아니라 그열로 전기를 만든다면...하앍
물리학과 3학년 재학중인 학생입니다. 궁금해서 그러는데 이거 엔트로피 증가 법칙에 의해서 실온에서는 절대 불가능한거 아닌지 조심히 여쭤봅니다.
@@hebihimesamasuki 열전물질 연구중인 대학원생인데 무한동력이라는 거는 사실 뻥튀기가 좀 심한 발언이고 현재 열전물질의 적용 분야는 버려지는 열을 재사용 한다는 것에 가깝습니다. 영상에도 나왔지만 예를 들면 몸에 차고다니는 애플워치 같은걸 체온으로써 유지한다든가 하는 것이지요. 사실 그것도 이론상으로도 지금 기술로는 힘들고 양산단계에 가기까지는 아직 멀었습니다.
@@hebihimesamasuki 키워드는 온도차이 입니다. 실온이라도 온도차이가 있으면 가능합니다. 예를 들어 손목시계의 경우 손목의 열과 실온의 온도 차이로 구동이 가능하고, 해당 제품은 이미 세이코에서 출시한 적이 있습니다.
이 방대한 내용을 11분으로 압축해서 이해하기 쉽게 설명하는 것도 대단한 능력인듯
늘 흥미로운 주제를 다뤄주셔서 고맙습니다.
공진님 밥 얻어먹었다는 소식이 빨리 들렸으면 좋겠습니다^^
대학때 신재생에너지 수업 전공책에 창문에 붙여서 내외부 온도차로 전기 생산하는 소자 예시로 나왔었는데 너무 신박해서 아직도 기억나요ㅎㅎ 물론,,,,,, 효율은 미미할테니 진짜 나올 가능성은 거의 없겠다고 생각했는데 몇년만에 계속 발전하는거보니 기대해도 되겠네요~
너무 재밌고 유익하게 잘 봤습니다 공진님 짱 :)
내용 너무 좋네요!!
ㅠㅠ 이게뭐라고 감동받아 못참고 따봉누르려고 로그인 ㅠㅠ 공진횽최고
구독 좋아요 안박을수가 없네..
자료 만드시느라 엄청 고생하셨을듯! 대단!
언제나 믿고보는 공진의 긴급과학
영상 잘 봤습니다. 감사합니다.
데이터센터에서 어마어마한 열이 나오는데 그 열을 저장해서 다른 곳에 가져가 쓸 수 있는 기술이 개발되면 좋겠네요. 계속 연구되고 있으니 언젠간 되겠죠. 빨리 가능해져서 에너지 효율을 높이면 좋겠어요.
멋진영상 항상 잘보고 있습니다
너무나도 재밌어요!
펠티어 소자를 알게 되면서 이런 신박한 기술이 왜 대규모, 거대 장치로 발전 못하는가 생각했었는데 예상했던대로 효율 문제였군요. 결국 재료 공학과 소자 공학의 문제로 귀결 되는 군요.
열에너지를 전기로 바꾸기 위해 반대쪽을 냉각해줘야 하는게 이게 진짜 효율이 너무 구려서..
열을 전기로 바꾸는건 제벡효과입니다.
고맙습니다 선생님 🎉
현재 유학중인 박사과정 학생인데, 제 연구 주제가 나와서 반갑네요.
매우 정확한 원리 설명과 ZT값을 올리는 트렌드까지 알려주시다니 대단합니다!
뜬금없는 질문이긴한데 전자기기나 실외기 등에서 대기로 방출된 열은 대기에 보존되는건가요 아니면 대기중에서 다른 에너지로 전환 되나요?
@@kimwildi 주변대기온도를 높이게되죠 온도가높아져서 가벼워진 공기들은 상승하게되서 지구과학시간에 배운 대류현상이 발생하고 비가내리는등의 자연현상이 생기게됩니다.
소모된열에너지가 자연에 영향을주는것이 하나의 에너지 순환이고 에너지 총량은 변하지않아요.
이게 넓은의미의 에너지 보존의 법칙입니다
@@user-nu4mg3dt1r 인위적으로 방출되는 열에너지의 양이 상승한다고해도 더 활발한 대류현상을 통해 소모될 것이기 때문에 열에너지가 축적되어 대기의 평균 기온이 올라가는 일은 없다고 보면 되는걸까요?
@@kimwildi 소모가 다안되니까 해수온도랑 지구평균 기온이상승하죠
@@user-nu4mg3dt1r 근데 보통 지구온난화에 대한 내용을 보면 열발생량을 따지기보다는 CO2발생이나 오존층 파괴등에 초점을 맞추곤 하잖아요. CO2와 별개로 순수 방출 열에너지 증가만으로도 기후 위기에 봉착할 수 있는지도 궁금해지더라고요. 전기를 사용하면서, 또 사용하기 위해서 대기중으로 방출되는 열에너지의 양이 상당한 것은 누구나 아는데.. 지구의 시스템이 CO2방출량이 최소화 되는 것 만으로 이 모든 열에너지를 제어할 수 있는 것인지 하는 질문들이요. 제가 호기심이 많아서 질문이 꼬리에 꼬리를 무는 것 같습니다ㅎㅎ 친절한 답변 감사합니다.
카르다쇼프에 이어 너무나 과학의 중요성을 자극하는 영상
어서 빨리 고성능의 열을 이용하는 일반 물질의 배터리가 나왔으면 좋겠습니다. 지금은 소재자체가 전부 군사적으로 한정된 소재라 구하기도 쉽지 않다고 하던데...
제벡소자의 함정은 바로 dT를 계속 일정하게 유지시켜줘야 하는것에 있습니다... 대류가 있는곳이면 그나마 나은데 공기의 대류로 뺄수있는 열량이 한정적이고 그에 따라 열 방출이 잘 안되면 계 전체가 뜨거워지면서 dT값이 금새 줄어들어서 파워가 일정하게 유지가 안되거든요. 여름 지나치게 더운날 실외기 온도가 한계에 도달해서 실외 공기로 냉각이 안되는 경우 에어컨이 작동하지 않게되는 현상과 비슷한 효과입니다.
좋은 영상 잘 봤습니다. 어릴 때 부터 생각했던건데 가능한가 하고 궁금했는데 이제서야 알게 되었네요.
온도 -> 전기 : 제벡 효과
전기 -> 온도 : 펠티어 효과
공진형님 기다렸어요~
긴급과학 자주 와주라
관련자가 아니면 잘 모르는 열전반도체 기술에대한 좋은 설명을 해주시니 기쁘네요!^^
말씀하신것처럼 온도차를 극대화 시켜주는것이 효율의 핵심입니다. 이는 소자의 구성물질 배합을 어떤 방식으로 해서 제조하는지에따라, 그리고 열전도를 위한 자제를 어떻게 선정하는지에따라 달라집니다. 또한 열전반도체 자체적인 성능뿐만아니라 열전반도체를 이용하여 응용제품을 만드는 설계자의 구조설계능력과 열전반도체에 대한 이해도가 제품에 적용되었을때 그 효율을 올리는데에 아주 중요합니다. 열전 반도체기술은 전세계 3대회사가 있고 그중 제조와 응용 모두 가능한 한갸의 회사가 한국에 있습니다.
한군데가 어디일까요? 검토좀해보고싶어서요
그 한개의 회사 이름 좀 알려주세요.
zT값이 높아지는 시대가 오면 전기차에 적용하면 괜찮을것같네요 !
전기차의 배터리와 모터는 열이 나고, 바닥은 바람때문에 차가우니, 그 사이에 열전물질을 통해 전기를 생산하면 버려지는 어떨까 하는 상상을.. ㅎㅎ
오 제백,펠티어 효과 대학교 다닐때 외웠던 기억이 있는데 이렇게 보니까 반갑네요ㅋㅋ
잘보고 가요
졸업과제 주제로 써먹어보려 했던 내용이 나와 반갑네요
비록 교수님께선 학부수준에서는 어렵다 하여 뺀찌먹었지만 전공에서 조금 떨어진 영역을 알아가면서 즐거웠어요
전설이 되거나, 수료가 되거나
자네 창의적인데 학부수준에서는 어려우니 대학원에 들어와보지 않겠나? 자네 같은 학생은 내 교육평생 처음이라 아까워서 그러네~
20년전 어릴때 우연히 펠티어소자를 다루는 기술진을 알게되어 사용방법에대헤 얘기하며 술자리 하던중 컴퓨터 쿨링에쓰면 좋겠는 일차원적인 의견을 내고 제품을 만들어보자는 시도를 했던적이 있네요.. 그땐 그게 팰티어소자인 줄도 몰랐어요 ㅎㅎ😅
좋은 영상 감사드립니다. 열을 통해 전기를 발생하는 센서를 알고있지만 직접 전기를 생산하는 방법을 이렇게 연구한다니 대단합니다. 예전에 free energy관해 알아보고 제작해보려고했지만 역시 에너지보존법칙을 넘어설수 있는 방법이 있는가 하는 의구심이 들긴 했습니다.
변조도핑 열전물질
그야말로 여러 학문과 기술의 통합적 사고의 결과물 같네요
창발성을 가진 이 시대의 많은 사람들이 앞으로 또 어떤 결과를 만들어낼지 기대됩니다! 두근 두근!!!
미래 인재들 파이팅~~
전기를 열로 바꾸는건 너무 쉽지만.. 열을 전기로 바꾸거나 전기로 열을 없애는기술은 효율이 많이 떨어져서 아쉬웠는데 연구가 계속 진행되고 있었다니 다행입니다. 얼른 효율성이 높아져서 상용화가 되면 너무너무 좋을것 같네요.
모든 열역학과학자들의 꿈 열삭제
원자력발전소에서 연료봉 온도를 낮추려고 냉각수를 쓰던데 주변온도 다른 곳보다 더운가요?
너무멋있어요
이 재밌는 채널을 이제서야 발견하다니
열을 전기로 바꿀 수 있는 기술을 적용한다면 각종 발전은 더욱 더 드라마틱하게 효율이 상승하겠군요.
이거 전기 자동차에도 사용 하면 좋을거 같네요
그리고 지금도 쓰고 있지만 히트펌프랑 연계해서 쓰면
좋을듯
긴급과학 너무 좋아
오늘주제 너무 좋아
생각을 많이 하게되는 열전현상이네요
역시 이과생들이 세상을 바꾼다..
예전에 펠티어 소자로 냉각기 만든적있는데 그반대로 전기도 만들수 있는 기술이 생겨 나고 있군요 ,,, ㄷㄷ 영상 잘보았습니다. ㅎ
사실 역사적 순서로 따지면 제벡이펙이 펠티어 이펙보다 더 먼저 발견되긴 했습니다ㅋㅋ
진공을 이용해 외부로 열전도가 되는것을 매우 낮추는 방법은 어떤가요. 이론적으로 내부 열 온도가 무한대까지 오르나요? 아님 한계점이 있나요?
스프링의 열역학적 버전같은 느낌이네요. 열->전기->열->전기->열->... 상태가 반복되나 중간에 에너지 손실이 일어나면서 damping되는 그런 느낌으로요.
전 체질이 등의 열이 너무쎄고 발끝은 동상이 잘 걸릴 정도로 차가운데,
이 불편한 체질로 전기를 만들수 있는 거군요
아니면 이미 전기를 많이 들어서 체질이 이런건가 ㅠㅠ
과학이 발전할수록 신비하고 신기한 일이 가능해지네요.
전세계의 수족냉증 환자들을 열전발전의 동력원으로 색출해서 감금해라~
@@user-eb6uc3mo7v ㅎㅎㅎ
이 기술이 가능해진다면 지열 발전으로 무한한 에너지를 쓸수도 있겠네요..
무한동력 ㄷㄷ 열 에너지도 이제는 재사용할 수 있을 것이라는 점에서 카르다쇼프 척도 1로 달려가고 있는 느낌이군요 ㄷㄷ
ㅋㅋㅋㅋㅋㅋ진짜 그러네요
발전소에서 물끓이는거 부터가 효율ㅈ망
카르다쇼프1까지는 2백년은더걸릴듯
안될과학 기다렸슈 ~ 좀 와유
하이브리드카에 배기가스열을 활용하면 좋을듯요
겨울에는 극대화될듯한데요
잘보고갑니다.
열에 집중하기보다 온도차를 만드는게 중요할지도 모름
재료보단 실제생활에 적용하는 방법을 찾아 제품화 진행해보는것도 나쁘지않을것같음
예를들어 겨울에 밖은 온도가 낮고 집안은 난방으로 따뜻해지면 20도이상 약30도의 온도차를 이용한다던지
차 엔진룸 안에도 꽤 나 괜찮을것같은데
저 2라는 수치가 얼마나 못쓸정도인지는 잘 모르겠지만
효율이야 낮으면 낮은데로 충전시켜서 우리가 원하는 전압이나 전류로 재사용하는 방향이면 충분히 지금도 쓸 수 있을것같은데
오옹?!
형 사랑해요 ~
굳
오랜만에 진짜를 봤습니다. ㅎㅎ
펠티어 소자 처음 았알을때 오 이걸로 발전 하면 되겠네
특히 사막!!! 이란 생각을 한적이 ㅎㅎ
초전도체하고 어떻게 잘 연구 하면, 무한 동력에, 손실없는 전기사용이 가능할까여?
앞으로 지구온난화가 가속화 되면
뚜꺼운 철판을 열전발전 용으로 사용해보면 어떨까요?
베터리 저장 기술과 함께.
에너지가 있어야 해수면 상승에도 대응할수 있다고 보았을때.
열전소자 참 매력적이다
열전 흥해라~
5:16 이거 좀 잘못알고 계신거같은게 물론 컨트로버시 하긴 한데 버려지는 열로 열전하는 효율보다 훨 좋은(?)에너지수확 방식들이 많고 꾸준한 열 단차를 내줄수있는건 지구보다 우주라서 초고온 열전도체가 훨 임팩트 있게 다뤄져왔어요. 앞으로 심우주 탐사영역은 전적으로 열전에 의존해야 하므로 그쪽이 훨 임팩트 있다 보여졌어요.
박사님들 박사님들! 항상 재미있게 보고있는 애청자 1입니다.
제가 좋아하는 소설인 존 스칼지의 노인의 전쟁의 일부분을 조금 인용하겠습니다.
~ 여기까지 알겠어?"
"전혀."
애드가 말했다.
"비과학자들이란. 그러면 그냥 내 말대로 믿어. 핵심은 이거야. ~ 중략(대충 어려운 수학 이론 이야기) ~
"어떻게?"
내가 물었다.
"자네들 수학 실력으로는 설명해도 몰라."
앨런이 말했다.
"그러니까 마법이로군."
내가 말했다.
"자네들 관점에서 보면 그렇지. 하지만 양자역학에서 허용되는 일이야."
"이해가 안가."
~ 후략
가끔은 영상을 몇번씩 돌려봐도 제가 이 소설속의 주인공이 된 느낌이 듭니다ㅋㅋㅋㅋ
다름이 아니라, 혹시 응애버전 영상을 따로 만드실 생각은 없으실까요?
흡사 초등학생을 모아놓고 설명하듯....
일반인이 보기에 너무 난해한 정의는 쉽게 풀어서 설명해주셔서 아하! 이러면서 보는데(그중 가장 좋아하는 영상은 푸엥카레의 정리입니다. 나같은 수알못 과알못도 심심하면 돌려보는 재미가 있어요ㅋㅋ) 가끔은 "ㅋㅋ 그래도 이정도로 풀어서 말해주면 알아듣겠죠?" 식 진행이 너무 힘들어요^^ㅠ
cpu 에 펠티어를 가져다 대면 반대편면은 차가워지나요 더뜨거워지나요?
미래에 양자기술을 활용하여 에너지를 물질화 시킬 수 있는 단계까지 간다면 아마도 새로운 물질을 배합하여 역으로 물질을 에너지화 시킬 수도.......
열쩐! 열쩐! 열쩐!!!
제벡 효과를 이용하면 열 뿐 아니라 극지방의 추위조차 에너지로 이용가능한게 아닌가요?
증발점이 낮은 액체로 증기발전 같은 형태는 효율이 별로인가요?
4:10에 나오는 그림에서 전자들은 아래로 내려오는데 전류의 방향이 저렇게 되는건가요?
지금 원자력발전소에서 열에너지를 화력과 동일하게 기력발전으로 전환해서 발전하기에 그 효율은 40프로를 넘질 못하고 나머지는 해수로 죄다 냉각해야 하죠. 만일 열전기술이 널리 상용화된다면 가장 강력한 열원이라 할만한 원자력발전소에 활용하는 게 가장 낫다고 봅니다.
그리고 사막지방은 태양광발전이 고열때문에 널리 보급되기 어렵다는데, 그 고열을 열전 기술로 활용할 수 있다면 효율이 좀 낮은 것 정도는 쌈싸먹을 수 있을 거 같습니다.
갠적으로 스털링엔진이 가장 나아보이네요 가장 단순하고 효율적.. 실제로 태양광에 쓰이는곳도 있다고 들었습니다
컴퓨터를 예로 들면 프로세서가 연산하면서 쓴 전기가 열로 바뀌면 그거 식히려고 또 전기 끌어다가 팬 돌려서 온도 유지하는 어찌보면 비효율적인 구조이죠.
영상에서 소개하는 대로 열전기술의 효율이 크게 오른다면 컴퓨터가 전기를 열로 바꾸고 그 열을 다시 전기로 바꾸고 컴퓨터가 전기를 열로 바꾸고 그 열을 다시 전기로 바꾸고 컴퓨터가 전기를 열로 바꾸고 그 열을 다시 전기로 바꾸고 컴퓨터가 전기를 열로 바꾸고 그 열을 다시 전기로 바꾸고 컴퓨터가 전기를 열로 바꾸고 그 열을 다시 전기로 바꾸고
good
우주에 있는 electron 의 총 갯수를 알수 있나요? 모든 electron 은 같은건가요? 어떤것은 잘움직이고 어떤거는 늦게 움직이고 한것은 없나요?
모든 전자는 같은 전자입니다.
원자핵의 붕괴가 일어날 때 빠른 전자가 나온다고 알고 있긴 한데요, 전자는 사실 빠르기를 측정할 수 없는 입자이면서 3차원 정상파라고 알고 있어요^^
굿드.
이 기술을 자동차 타이어 브레이크에 적용 할 수 있나요? 전기차에 주행거리를 늘리는데 도움이 될 수 있을거 같은데.
이미 회생제동 에너지라고 전기차에 활용되는걸로 아는데 아닌지??
그건 일종의 퍼텐셜에너지라고 알고있어서요, 일반적인 브레이크에 적용해도 좋을것 같습니다.@@hh-gx6tk
주석 셀레나이드의 제벡 계수는 얼마인가요??
이 원리로 상온 초전도체가 현실에서 구현 되는건가요..?
스털링 엔진 보다가 유튜브 알고리즘으로 여기까지 왔네요.. 펠티어소자로 냉장고를 돌릴때 반대방향의 열에너지를 스털링엔진에 연결해 발전기를 돌려서 발생한 전기 에너지를 다시 펠티어 소자로 보내면 어떨까 생각해봄
열전소자 다른 금속사이에
에어로겔(단열)은 안쓰나요?
열전소자로 전기를 만들려면 열기만 있어서는 안되고 그만큼의 냉기도 있어야함. 열전소자에 전기를 가하면 한쪽은 냉기 한쪽은 열기가 방출됨. 반대로 전기를 만들자면 열전소자 한쪽은 열기 한쪽은 냉기에 노출되어야함. 열전소자냉장고는 열도 많이 방출시키는 장치임. 모든 냉각장치는 그만큼의 열도 방출시킴. 에어콘은 실내를 시원하게 하지만 실외기에서는 엄청난 열을 공기중으로 방출시킴.
비슷한 개념인지 모르겠는데,
전기로 뜨거운 열기를 만들수 있지만, 온도를 낮추기만 하는것은 만들수 없어요.
온도를 낮추면 다른 어딘가에는 열기를 생성하게 돼요.
전기는 통하고 열은 차단하는 소자? 그래핀? 전기 전도율은 매우높은데, 내부에서 열이동이 빨라서 온도차가 유지가 안되려나? 혹은 N형과 P형과 그래핀의 접합부 부분에서 그래핀을 3차원형태로 가공해서 접촉면은 최소화하면서 고속도로 톨게이트마냥 전도율이 조금 낮더라도 열차단이 되는 소자를 덫대는 구조로 만들순 없을까.. 혹은 이미 박사님들이 연구해서 나와있으려나
일반인으로써 상상만 해봅니다
반절은 못알아듣지만 이상하게 재미있어요 ㅎㅎ
압전체도 해주세여~~
스트레스로 내머리에서 나오는 발열~! 이것도 전기 만들어주세요~~
와.. 소름 얼마전 발전소에서 나오는 수증기를 보고선 저 수증기를 다시 재활용할수있진 않을까?? 하고 생각한적이있었는대 ㅎㅎㅎ
원자력 발전도 물끓이는 방법이 아닌 방법으로도 전기를 생성할수 있군요?
큐리오시티 놀랍네요
원자력전지들이 저런 원리이죠
왼쪽을 보면서 동시에 오른쪽을 바라봐야하는 기술이군...
주변에 남아도는 열을 에너지로 바꿀수 없다는 현실이 서글픕니다. 분명 열은 에너지인데 이것을 쓸 수 없다니요.
엄청 쓰이고 있지만 효율이 너무 낮은게 흠..
인류에 대한 방사능 문제가 없는 화성의 탐사로봇 같은 경우는 플루토늄의 열을 달고 냉각을 계속할 순 있지만,
지구에선 차라리 특정 경우가 아니면 그 전기로 가스를 이용한 냉각 사이클을 돌리는게 답이고,
반도체 라인 같은 특정 경우엔 펠티어는 쓰이는데 제백은... 아직은.... ㅠㅠㅠㅠㅠ 열심히 연구는 하고 있지만.. 폐열을 돌린다는게... 모으는 것도 힘들고 효율도 쥐똥이고..
차라리 태양열이 더 효율적인 수준이니..
신소재를 발견하거나, 여태 알려지지 않은 신 과학 기술이 나오는게 아니면 제백은 아직은 힘듦다.
아 영상 뒤에 다 나오네🥲 제백 펠티어 나오자마자 우르르 썼는데..
3:35
문외한입니다. 도움!
정공이란 전자가 빠져나간 구멍이라고 하는 것 같은데, 열평형 때문에 실제 입자인 전자가 열이 낮은쪽으로 움직이는 거라면 구멍은 반대로 흘러야되는 거 아닌가요?
몸에 열많은 체질인데
환영할수 밖에 없는 소식이군요
열전 모듈을 이용해서 제품을 만드는데 이런 자료가 있었군요
잘 되어서 밥 사는 일이 있었으면 좋겠군요
열은 밖으로 내보내지 말고 가둬서 음식 조리와 샤워용으로 쓰고 냉방기와 냉장고를 냉매 없이 사용 한다면 엄청 좋을것 같아요
결국 투자다! 돈들이 이쪽으로 몰린다면 발전은 빠르고 우린 더 좋은 세상을 만날것이다
와 이건 안 들어올 수가 없다
제가 요청한게 드디어 올라왔네요~ ㅎㅎ
안될과학님 질문이 있습니다!!
열전 소자에서 p타입 반도체와 N타입 반도체가 뜨거운 쪽, 그리고 차가운 쪽에 연결되어 있는데
열을 가해 주면 전자가 열평형을 이루기 위해 이동한다는 것은 알겠습니다. 그런데 P타입 반도체에서 이동하는 것은 전자이고 그 전자의 빈칸이 양공(혹은 정공)으로 나타난다고 배웠는데요, 원래대로라면 ,
1. 전자가 뜨거운 쪽에서 차가운 쪽으로 이동
2. 양공(정공)은 전자가 비어있는 칸을 나타내므로 +극성을 띠고, 그래서 양공이 뜨거운 쪽으로 이동하는 것처럼 보임
그래서 N타입과 P타입 모두 전자가 차가운 쪽으로 이동해 전류가 흐르지 않아야 할 것 같아요...
P타입 반도체와 N타입 반도체에서 무슨 일이 벌어지길래 P타입에서는 전자가 뜨거운 쪽으로 이동하는 건가요??? 진짜 궁금합니다 알려주세요!!!!
간단히 설명하자면 n형 반도체에서는 열 에너지를 수송하는 주체가 전자가 되지만 반대로 전자가 더 적어서 양공을 형성하는 p형 반도체에선 열 에너지를 수송하는 주체가 양공이 됩니다. 이것에 대한 물리적인 해석은 excess carrier에 대한 이야기로 넘어가면서 양자역학이랑 반도체 물리에 발을 담궈야해서 조금 복잡한 이야기를 해야하구요. 저도 석사 초기에 많이 헷갈렸던 문제였는데 비슷한 질문을 체계적으로 고민하시는 모습이 보기 좋네요
1년이 지나서 봤습니다. 현재 고2인데 아직까지 궁금증이 안풀려서요....조금만 더 자세히 설명해주시거나 이 원리에 대한 정보를 알 수 있는 문서 알려주실 수 있나요.... 학교 선생님들도 하나도 모르더라고요.@@DRGR0000
알려주시기만 하면 시간 쏟아서 보겠습니다.
N타입 P타입 전자들이 열에 의해 에너지를 받고 Conduction 밴드로 올라오게 됩니다. 이건 N타입이나 P타입 동일합니다.
그러나 도핑된 농도가 N타입이 훨씬 많기 때문에 전도대의 전자가 Diffusion이 되는 양도 많을 것이구요. 그러나 N타입에서 생성된 전자들이 P타입으로 가기게는 이미 열이 너무 많아 저항이 생깁니다. 그래서 반대쪽인 차가운 방향으로 전자가 Diffusion되게 되고 그 흐름이 Drift가 되어 P타입에서 생성된 미소 전자들이(소수캐리어)N타입에서 발생된 전자의 빈 구멍을 메우기 위해 빨려 들어가는 것입니다. 그러면서 전자는 P타입에서 발열점을 지나 N타입으로의 이동이 발생되구요, 밑에서는 N타입에서 발생된 전자가 차가운 면과 에너지를 소모하는 저항점을 지나 P타입으로 다시 빨려들어가는 것입니다.
영상을 보면 N타입과 P타입 사이에 금속이 있는데요, 아마 메탈로 보입니다.
태양광도 그렇고 발전의 경우는 순방향이 아닌 역방향이므로 마찬가지로 역방향 전류가 흐르지만
중간에 메탈이 있기 때문에 depletion 층이 생기지 않는 것으로 보이구요. 아마 metal이 순방향의 전류흐름을 방해하는 옴닉컨텍으로 이용되는것 같습니다.
즉, 질문에 대한 미약한 답을 하자면, N타입의 도핑농도가 매우 높아 다수캐리어가 전자가 되고, 이 전자가 전도대에 밀집하여 Diffusion 확산 현상이 일어나므로
이 현상의 방향성이 열과 메탈의 성분에 의해 결정이 되게 됩니다. 따라서 방향은 차가운 방향으로 확산하게 되구요, 여기서 전자의 모빌리티가 생기고 P타입도 이 흐름을 따라 방향성이 생기며 일종의 전자 흐름의 관성이 생긴다 이해하면 될 것 같습니다.
@@crescentkiss6734 와 이해됐어요 감사합니다!
번개는 대규모 "중력배터리(Gravity Battery)"로 저장 가능합니다.
오늘날 인류 문제는 에너지 생성 부족의 문제가 아니고 에너지 전달의 문제입니다. 열에너지와 전기 에너지 생성은 쉽지만 전달은 어렵습니다. 무선 원거리 전기에너지 전달 기술이 없기 때문에 현재 인류 문제들이 발생합니다. 에너지와 자원 부존에 지역별 편차들이 크므로, 중요한 것은 에너지 전달과 전송입니다. 원거리 무선 에너지 전송 기술이 확보되면 인류 에너지, 식량 등 대부분의 문제들이 해결됩니다.
흠.. 그러면 엔트로피의 법칙이 깨질수도 있는건가요?
이 논리를 적용한게 msi 였던가 asrock 이 였던가 여튼 무슨 전시회에 메인보드 칩셋의 버려지는 열에너지를 이용해서 스털링 엔진 쿨링팬을 탑재한 메인보드를 선보이기도 했었죠
효율이 똥망이라 기술적으로 선보이기만 하고 끝남.. ㅠㅠ
실외기 발열을 이용한 에너지기술은 상용화되어 있습니다
ESS에 관련된 과학 영상을 부탁해요.