[뉴스투데이=전소영 기자] 삼성전자가 친환경 미래 냉각 분야의 기술을 확보해 무냉매 냉장고 상용화 가능성을 제시했다.

삼성전자는 28일 존스홉킨스대학교(Johns Hopkins University) 응용물리학연구소가 산학협력을 통해 진행한 ‘차세대 펠티어 냉각 기술’ 연구 논문이 세계적인 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 올랐다고 밝혔다.

펠티어(Peltier) 냉각은 펠티어 반도체 소자에 전기를 가하면 한쪽 면은 차가워지고 다른 면은 뜨거워지는 효과를 활용한 기술이다. 특히 냉매를 사용하지 않기 때문에 친환경·비화학적 차세대 냉각 방식으로 관심을 받고 있다.

이번 프로젝트에는 삼성전자 삼성리서치 라이프솔루션팀 연구진과 존스홉킨스대 응용물리학연구소 라마 벤카타수브라마니안(Rama Venkatasubramanian) 교수 연구진이 참여했다.

연구팀은 세계 최초로 나노 공학 기술을 활용해 ‘고효율 박막 펠티어 반도체 소자’를 새롭게 개발하고 이를 활용한 고효율 펠티어 냉장고를 실증했다. 새 소자가 적용된 펠티어 냉장고는 기존 증기 압축 방식 냉장고의 냉각 효율을 넘어서는 냉매 없는 차세대 냉장고의 상용화 가능성을 제시했다.

연구팀은 기존과 완전히 다른 반도체 박막 증착 방식의 생산 공정을 활용해 기존 대비 냉각 효율을 약 75% 개선하고 소형화·경량화도 동시에 이뤘다. 또한 새롭게 개발된 펠티어 소자는 자원 효율성과 양산성 측면에서도 강점이 증명됐다.

삼성전자는 “새로운 생산 공정을 통해 소자 개발에 사용되는 펠티어 소재가 기존 대비 약 1/1000 수준에 불과해 경제성과 친환경성이 획기적으로 개선되는 것을 확인했다”며 “앞으로도 미래를 선도할 혁신 기술 연구를 지속할 계획이다”라고 말했다.

LG전자는 이날 북미이노베이션센터(North America Innovation Center, 이하 LG NOVA)는 AI 기반의 에너지 관리 솔루션을 개발하는 클린테크 스타트업 ‘파도 AI 오케스트레이션(PADO AI Orchestration Inc., 이하 파도)’을 독립법인으로 배출하고 육성한다고 밝혔다.

파도는 LG NOVA 내 신사업 인큐베이션 조직에서 출발해 최근 독립법인으로 스핀아웃(Spin-out)했다. 지난해 5월 헬스케어 스타트업 ‘프라임포커스 헬스(Primefocus Health)’에 이어 LG NOVA가 배출한 두번째 스핀아웃 사례다.

파도의 솔루션은 AI와 머신러닝(ML) 기술을 이용해 에너지의 수요와 공급을 실시간으로 분석하고 전력 부하와 비용을 추정한다. 이는 기업 등의 에너지 운영 안정성과 효율성을 향상시키는 것은 물론이고, 에너지 인프라 측면에서 분산 전력망, 스마트그리드 등의 서비스 구축에도 활용 가능하다.

최근 파도는 글로벌 에너지 테크기업 ‘마라(MARA)’와 협력해 차세대 데이터센터 에너지 최적화 솔루션 개발도 시작했다. 양사는 10만 대 이상 서버를 갖춘 하이퍼스케일(초대형) 데이터센터를 대상으로 실시간 바뀌는 전력 수요에 따른 에너지 공급과 부하 관리를 최적화하는 AI 기반 솔루션을 개발한다. 

마라는 데이터센터 기반 에너지 솔루션 분야에서 풍부한 인프라와 노하우를 확보하고 있어, 파도의 기술력과 시너지를 낼 것으로 전망한다.

24시간 안정적 전력 공급이 반드시 필요한 데이터센터는 시간대별로 전력 소비가 불균형하게 발생한다. 하지만 이 솔루션을 이용하면 에너지 저장 시스템을 통해 피크 부하 시간대에 저장된 에너지를 사용하거나 전력 사용을 분산시켜 외부 전력망의 불안정성을 보완할 수 있다.

이석우 LG전자 북미이노베이션센터 부사장은 “에너지 산업이 기술 중심의 전환점을 맞이하는 가운데, LG NOVA는 그 변화를 선도하기 위해 계속적으로 혁신적인 우리만의 신사업을 발굴하고 키워 나갈 것”이라고 말했다.