• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.253-253
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• 2015

최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 특히 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 대한 관심이 크다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복할 수 있다는 장점을 가진다. 좋은 성능의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야 한다. 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조와 비교하여 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 ZnO와 SnO2를 동시에 첨가한 In2O3 박막의 전기적 특성과 열전 특성에 관한 연구를 하였다.

• Journal of the Korean Ceramic Society
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• v.54 no.2
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• pp.75-85
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• 2017

Thermoelectric is a key technology for energy harvesting and solid-state cooling by direct thermal-to-electric energy conversion (or vice versa); however, the relatively low efficiency has limited thermoelectric systems to niche applications such as space power generation and small-scale or high-density cooling. To expand into larger scale power generation and cooling applications such as ATEG (automotive thermoelectric generators) and HVAC (heating, ventilation, and air conditioning), high-performance bulk thermoelectric materials and their low-cost processing are essential prerequisites. Recently, the performance of commercial thermoelectric materials including $Bi_2Te_3$-, PbTe-, skutterudite-, and half-Heusler-based compounds has been significantly improved through non-equilibrium processing technologies for defect engineering. This review summarizes material design approaches for the formation of multi-dimensional and multi-scale defect structures that can be used to manipulate both the electronic and thermal transport properties, and our recent progress in the synthesis of conventional thermoelectric materials with defect structures is described.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2016.11a
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• pp.159-159
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• 2016

세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며, 이들 중 열전 재료는 열 에너지를 전기 에너지로 바꿀 수 있는 열전 재료가 각광 받고 있다. 그 중, 박막 형태의 열전 재료는 벌크 형태에 비해 나노 구조화가 용이하여 열전 특성을 향상 시킬 수 있는 잠재력을 지니고 있다. 특히, 박막형 열전 소자는 정밀 온도 제어가 가능하며, 소형화 기기의 응용이 가능하여, 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결 할 수 있어 더욱 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체는 기존의 화합물 반도체인 Pb-Te, Bi-Te 등의 기존의 재료에 비해 낮은 독성을 가진다. 또한, 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 가능하다는 장점을 가진다. 열전재료의 효율은 열전 성능 지수(ZT)와 Power factor(PF)로 평가된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07c
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• pp.2025-2027
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• 2005

Thermal conductive polymer film was adopted to reduce the fracture of module during the fabrication of thermoelectric generator. We investigated the thermoelectric output power of module with the change of thickness of polymer film, direct contact and thermal-conductive grease. It is measured that thermoelectric output power is decreased with the increasing thickness of thermal-conductive polymer film. And

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2007.11a
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• pp.59-60
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• 2007

열전재료는 냉각과 발전 분야에서 매우 매력적인 친환경 에너지 소재이다. 열전 재료의 효율을 나타내는 성능 지수는 ZT로 나타내는데, 기존의 bulk 재 열전소재의 경우 그 값이 1 내외이다. 그러나 기존의 타 기술과의 경쟁에서 우위를 점하기 위해서는 ZT 값이 3이 되어야 한다. 이론적인 계산에 의하면 나노 박막이나 나노와이어 형태로 열전재료를 제어를 함으로써 ZT 값의 현저한 향상이 예상되어 ZT값이 3이상의 값도 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 전기도금법은 나노와이어 형태의 열전재료를 경제적으로 대량 생산할 수 있는 가장 유력한 방법이다. 본 발표에서는 전기도금법을 이용하여 n-형 BiTe 계와 p-형 BiSbTe계 열전반도체 나노와이어를 제조하고 그 특성을 측정한 연구결과를 소개한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2005.07a
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• pp.85-86
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• 2005

In case of attaching thermoelectric module and heat source, the polymer sheet is attached on the $Al_2O_3$ plate, which is cooling side of thermoelectric module, in order to enhance mechanical safety of the system. It is impossible to calculate the exact distribution of temperature and flow pattern of inner gap of thermoelectric module. Therefore CFD analyses was executed to determine the thermo-fluid phenomena and distribution by Fluent. As the result of these analyses, heat transfer was dominated by conduction and the difference of temperature was linear distribution according to the thickness of polymer sheet.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.25 no.4
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• pp.67-74
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• 2018

Thermoelectric thin film modules were fabricated by electroplating p-type $Sb_2Te_3$and n-type $Bi_2Te_3$ thin film legs with the same thickness of $20{\mu}m$ and different diameters of $100{\mu}m$, $300{\mu}m$, and $500{\mu}m$, respectively. The output voltage and output power of thin film modules were measured and compared as a function of the leg diameter. The modules processed with thin film legs of $100{\mu}m$, $300{\mu}m$, and $500{\mu}m$-diameter exhibited open circuit voltages of 365 mV at ${\Delta}T=36.7K$, 142 mV at ${\Delta}T=37.5K$, and 53 mV at ${\Delta}T=36.1K$, respectively. Maximum output powers of $845{\mu}W$ at ${\Delta}T=36.7K$, $631{\mu}W$ at ${\Delta}T=37.5K$, and $276{\mu}W$ at ${\Delta}T=36.1K$ were obtained for the modules fabricated with the thin film legs of $100{\mu}m$, $300{\mu}m$, and $500{\mu}m$-diameter, respectively.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• v.32 no.9
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• pp.3501-3504
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• 2011

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 1998.07d
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• pp.1552-1554
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• 1998

TEC(Thermoelectric conversion) is direct conversion method between thermal energy and electric energy. We studied on the mechanical, electrical and thermal properties of thermoelectric module, made experimental thermoelectric generator with BiTe material and manufactured module tester for electric-thermal energy conversion.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2005.07b
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• pp.1711-1713
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• 2005

최근 고유가 시대에 따른 대체 에너지기술 분야에 대한 관심과 함께 저전력 소비형 전자기기의 동력원으로서 열전발전기술이 주목받고 있다. 열전발전 기술을 이용하여 산업폐열원 등에서 전력을 생산하기 위해서는 폐열원의 열적 분포특성이 우선적으로 검토, 평가되어야 한다. 그 이유는 일반적 산업폐열원의 경우 발전소자가 설치될 열원에서의 열 분포가 실험실 조건에서와 같이 일정면적에서의 균일 열량조건을 만족시키기는 어렵고 국부적 불균일 열 분포를 나타낼 가능성이 매우 높기 때문으로, 이같은 불균일 열원특성은 열전모듈의 직렬연결을 기본으로 하고 있는 열전 발전시스템의 발전능에 직접적 영향을 미치게 되기 때문이다. 따라서 불균일 열원특성에 따른 열전 발전능의 평가는 열전발전기 전체의 발전능을 평가하는 매우 중요한 인자이다. 본 연구에서는 Bi-Te계 열전발전모듈을 이용하여 열편차 조건에서의 열분포 특성 및 열전달 특성변화를 조사하고 이것에 따른 단위발전소자의 발전특성 변화를 규명 하고자 하였다.