동북대학 금속재료 연구소의 사이토 에이지(齊藤英治) 교수(일본 원자력 연구개발 기구 첨단기반 센터 객원 그룹 리더 겸임), 동북대학 대학원 박사 과정 2년의 우치다 켄이치(内田健一)씨, 일본 원자력 연구개발 기구 첨단 기초 연구센터의 마에카와 사다미치(前川禎通) 센터장의 그룹은 온도차를 설정한 절연체에서 전기 에너지를 추출하는 새로운 수법을 발견 하였습니다.
최근에는 금속이나 반도체에 온도차를 주면 온도의 구배에 따라 전압이 발생하는 현상인「Seebeck 효과」를 이용한 열전변환소자가 환경 부하가 작고 높은 신뢰성을 지니는 에너지원으로서 기대되고 있습니다. 한편, 이 현상은 도전체 내에서만 발생하지 않고, 전도전자를 매개로 한 열전도에 의한 에너지 손실이 발전 효과를 떨어뜨렸기 때문에 열전 변환소자의 실용화의 범위는 매우 한정되어 있었습니다.
이번에 사이토 교수진은 절연체인 자성 가넷트 결정을 이용하여, 온도차에 의해 전자의 자기적 성질「스핀」이 흐르는 현상인 「스핀Seebeck 효과」가 절연체 내에서 발생한다는 사실을 발견 하였습니다. 이미 절연체 내에서 발생한 스핀의 흐름을 절연체에 금속박막을 설치함으로써 전기 에너지로 변환 가능하다는 것을 밝혀내었으며, 이 두 원리를 이용하는 것으로 기존에 불가능했던 절연체 베이스의 열전변환소자를 만들수 있게 되었습니다.
본 연구 성과에 의해 열전도에 의한 에너지 손실이 작은 절연체를 열전 변환소자로 이용 가능하게 되었으며, 열전 변환소자의 설계 자유도나 설치 가능 장소의 확대 및 환경을 배려한 전력기술 개발에의 공헌이 기대됩니다.
본 연구 성과는 영국 과학지「Nature Materials」의 온라인판(9월 26일자)에 게재됩니다.

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[문의처]
(연구 내용에 대하여)
금속재료 연구소 양자표면 계면 과학 연구부문 교수 사이토 에이지(齊藤英治)
TEL: 022-215-2021
 
금속재료 연구소 양자표면 계면 과학 연구부문 우치다 켄이치(内田健一)
TEL: 022-215-2023
 
독립행정법인 일본 원자력 연구개발기구 첨단기반 연구센터
센터장 마에카와 사다미치(前川禎通)
TEL: 029-282-5093
 
（보도 담당）
금속재료연구소 총무과 서무계 주임 코다마 토오루(小玉 亨)
TEL: 022-215-2181    FAX：022-215-2184
 
독립행정법인 일본 원자력 연구개발기구 홍보부 차장 스가 신이치(須賀 伸一)
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