삼성전자가 존스홉킨스대학교(Johns Hopkins University) 응용물리학연구소와 협력해 차세대 냉각 기술을 확보했다고 28일 밝혔다. 

삼성전자 삼성리서치 라이프솔루션팀과 라마 벤카타수브라마니안(Rama Venkatasubramanian) 교수가 이끄는 존스홉킨스대 연구팀은 공동으로 고효율 박막 펠티어 소자를 개발하고, 이를 적용한 냉각 시스템을 세계 최초로 실증하는 데 성공했다. 관련 연구는 세계적 과학저널 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 21일 게재됐다.

펠티어 냉각 기술은 전류를 흘렸을 때 반도체 양 끝단의 온도 차를 이용해 냉각 효과를 얻는 방식으로, 냉매를 사용하지 않아 환경 친화적이며 비화학적 대안으로 주목받아 왔다.

이번 연구의 핵심은 기존 대비 냉각 성능을 약 75% 향상시킨 나노 공정 기반 박막 펠티어 반도체 기술이다. 연구팀은 이 기술을 활용해 기존의 증기 압축식 냉장고보다 높은 효율을 달성한 '냉매 없는 냉장고' 프로토타입을 구현했다.

뿐만 아니라, 새 공정을 통해 펠티어 소자에 사용되는 주요 소재의 양을 기존 대비 약 1/1000 수준으로 줄이면서, 제조 비용 절감과 자원 효율성 측면에서도 의미 있는 진전을 이뤄냈다. 이는 냉각 기술의 대중화 및 다양한 산업 현장 적용 가능성을 높이는 결과로 해석된다.

삼성전자 관계자는 “미래 냉각 기술의 지속가능성과 효율성을 동시에 실현할 수 있는 원천 기술을 확보한 것”이라며, “앞으로도 혁신적인 산학 협력을 통해 친환경 기술 선도에 주력할 것”이라고 밝혔다.

이번 기술은 향후 냉장고를 비롯한 가전제품은 물론 반도체, 의료기기, 전장, 데이터센터 등 정밀 냉각이 요구되는 다양한 산업군에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.