LG이노텍, 열전반도체 신사업 닻 올려…"5년 내 점유율 20% 목표"

LG이노텍이 기존 단결정 열전 반도체의 낮은 효율과 내구성을 보완한 다결정 열전 반도체 양산 설비를 구축하고, 신사업의 닻을 올린다. 시장 진입 5년 내로 점유율 20%를 달성한다는 목표도 내걸었다.

열전 반도체는 전기를 공급해 냉각·가열 기능을 구현하고, 온도 차를 이용해 전력을 생산하는 반도체다. 기존 컴프레서나 열선 기반의 냉각·가열 방식보다 원하는 온도로 정밀한 제어하기 쉽고, 작동 시 발생하는 소음이 거의 없는 점이 장점이다. 가스 등 별도의 용매가 필요없고 엔진 등에서 열로 소모되는 폐열을 전기로 재활용하는 등 친환경적인 점도 특징이다.

권일근 LG이노텍 최고기술책임자(CTO) 전무는 20일 마곡 LG이노텍 R&D 캠퍼스에서 열린 ‘열전 반도체 테크 포럼' 후 기자간담회에서 “2017년 LG전자 와인 냉장고를 시작으로 올여름 협탁 냉장고, 내년 정수기 등 소비자 가전 시장을 중심으로 열전 반도체 적용을 확대하고, 궁극적으로는 자동차와 선박 등으로 시장을 확대해 나갈 계획이다"라며 “규모의 경제를 바탕으로 5년 후 매출 2000억~3000억원, 시장 점유율 20%를 달성하겠다"고 말했다.

LG이노텍이 열전 반도체 기술 개발에 본격적으로 나선 것은 2011년부터다. 열전 반도체는 많은 장점에도 불구하고, 기존 냉각·가열 기술보다 효율이 떨어지고, 소재 특성상 진동 등에 의해 소자가 깨지는 등 내구성이 낮아 고성능 냉각기나 발전기를 대체하기에는 성능이 부족하다는 점이 단점으로 지적됐다.

LG이노텍은 이러한 기존 단결정 소재의 한계를 극복하기 위해 나노 다결정 소재를 개발했다. 나노 다결정 소재는 10억분의 1미터(m) 수준인 나노미터(㎚) 단위의 초미세 결정 구조를 구현해 기존 단결정 소재보다 효율과 강도를 높인 점이 특징이다.

회사 측에 따르면 나노 다결정 소재를 적용한 열전 반도체는 기존 단결정 소재와 비교해 냉각 효율이 30% 높고, 같은 온도로 냉각 시 소비전력도 최대 30% 낮출 수 있다. 강도도 2.5배 높아 많은 진동이 발생하는 자동차나 선박 등에도 적용할 수 있다.

권 전무는 “다결정 기술에 대한 확신이 서면서 열전 반도체 사업을 시작해야겠다고 생각했다"며 “다결정 기술을 기반으로 양산도 기존 잉곳(주괴) 방식을 탈피해 웨이퍼(기판) 방식으로 할 수 있게 됐고, 이를 바탕으로 구미에 구축 중인 생산 설비를 연말부터 가동할 예정이다"라고 말했다.

그는 또 “다결정 소재를 적용하면서 열전 반도체 효율이 30~40% 올랐지만, 그렇다고 당장 기존 냉각·가열 기술을 대체할 수 있는 수준의 소비전력은 아니다"라며 “현재 국내에서 열전 반도체는 에너지 소비등급 적용 기준이 아니지만, 향후 최소 5등급까지는 획득하는 것을 목표로 효율을 높여 나갈 계획이다"라고 덧붙였다.

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