친환경 냉장고의 미래? 삼성 펠티어 기술로 냉매 없이도 냉각 가능

삼성전자가 냉매 없이도 냉각이 가능한 차세대 친환경 냉장고 기술을 개발해, 가전업계의 패러다임 전환 가능성을 제시했습니다. 이번 기술은 미국 존스홉킨스대학교 응용물리학연구소와의 산학협력을 통해 탄생했으며, 세계적인 과학 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 연구 논문이 실렸습니다.

기존 냉장고의 한계 - 냉매의 환경 파괴

기존 냉장고는 ‘증기 압축 방식’을 이용하여 냉매라는 화학물질을 순환시킴으로써 내부 온도를 낮춥니다. 하지만 이 냉매는 가정용 냉장고뿐 아니라 반도체, 전장, 의료기기, 데이터센터 등 다양한 분야에서 널리 사용되는 만큼, 폐기 과정에서의 냉매 누출은 강력한 온실효과를 유발할 수 있는 심각한 환경 문제로 이어집니다.

냉매란 무엇인가?

냉매는 열을 흡수하고 방출하여 냉각을 유도하는 화학물질로, 불소계 물질이 주로 사용됩니다. 그러나 이는 지구온난화지수(GWP)가 매우 높아, 누출 시 대기 중에서 이산화탄소보다 수천 배 이상 온실효과를 일으킬 수 있습니다.

[출처:조선일보] 삼성전자, 냉매 없는 친환경 냉장고 기술 개발…펠티어 기술로 냉각 효율까지 향상

펠티어 기술: 냉매 없는 냉각의 새로운 해법

삼성전자가 이번에 개발한 기술의 핵심은 ‘펠티어 소자(Peltier Element)’입니다. 이는 반도체의 일종으로, 전기를 흘려주면 열이 이동하는 ‘펠티어 효과(Peltier Effect)’를 이용해 냉각이 이루어집니다.

펠티어 소자의 작동 원리

펠티어 소자는 두 종류의 서로 다른 전도체 또는 반도체가 접합되어 있을 때, 전류가 흐르면 한쪽에서는 열이 흡수되고 다른 쪽에서는 방출되는 현상을 이용합니다. 이로써 화학적 냉매 없이도 냉각이 가능해지며, 매우 정밀한 온도 제어도 할 수 있다는 장점이 있습니다.

삼성전자의 기술력: 기존 냉장고 능가하는 냉각 효율

연구 결과에 따르면, 삼성전자가 개발한 펠티어 기반 소자는 기존 증기 압축 방식 냉장고보다 더 높은 냉각 효율을 보여주는 것으로 나타났습니다. 이는 단순한 기술 대체가 아닌, 차세대 냉각 방식으로서의 상용화 가능성을 보여주는 결정적인 성과입니다.

응용 분야: 가전에서 AI 데이터센터까지

이번 기술은 냉장고를 포함한 일반 가전 제품에 그치지 않고, 향후에는 의료기기, 반도체 장비, 전장, AI 데이터센터의 열 제어에도 적용될 수 있을 것으로 기대됩니다. 특히 고열이 문제인 데이터센터에서는 냉매를 사용하지 않고도 정밀하고 안정적인 냉각이 가능해진다는 점에서 주목받고 있습니다.

친환경 기술로 미래를 선도하는 삼성전자

삼성전자는 “앞으로도 지속 가능한 기술 개발을 통해 미래 사회가 요구하는 친환경 솔루션을 선도해 나갈 것”이라고 밝혔습니다. 기존 냉매 사용을 줄이고도 냉각 성능을 뛰어넘는 기술력은, 단순한 효율 향상을 넘어서 기후 위기에 대응하는 혁신 기술로서도 그 의미가 큽니다.

기술의 상용화 가능성

이번 연구가 네이처 커뮤니케이션스에 등재되면서 기술의 과학적 타당성과 글로벌 인정을 받은 만큼, 차세대 냉장고와 다양한 산업 분야에서의 상용화 가능성 또한 매우 높게 점쳐지고 있습니다.

맺으며: 냉매 없는 세상, 가까워지다

삼성전자의 이번 기술 개발은 냉각 기술의 근본적인 전환을 의미합니다. 환경 보호와 기술 혁신을 동시에 추구하는 이 방향은, 앞으로의 가전 산업은 물론 다양한 산업군 전반에 지속 가능한 변화를 가져올 것으로 기대됩니다.