삼성전자와 존스홉킨스대가 공동 개발한 ‘나노 박막 펠티어 소자(왼쪽)’와 이를 응용한 ‘고효율 펠티어 냉장고’. 펠티어 반도체 소자가 열을 흡수하고 방출한다. [사진 삼성전자]

첨단 반도체 기술로 새로운 냉각 방식을 구현한 삼성전자의 ‘차세대 냉장고’가 세계 100대 혁신 기술에 선정됐다.

24일 삼성전자는 미국 존스홉킨스대와 함께 진행한 ‘차세대 펠티어 냉각 기술’ 산학협력 연구가 ‘2025 R&D(연구개발) 100 어워드’를 수상했다고 밝혔다. 미국 ‘R&D 월드 매거진’이 1963년부터 혁신적인 100대 과학기술을 매년 선정해 수여하는 이 상은 ‘산학 혁신의 오스카상’ ‘공학의 노벨상’으로도 불린다.

펠티어 냉각은 반도체를 통해 열을 흡수하거나 방출하는 원리를 이용한 기술이다. 펠티어 반도체 소자를 응용할 경우 이론상 냉매와 압축기 없이도 작동하는 ‘무소음·저전력·친환경’ 냉장고 구현이 가능하다. 하지만 효율성이 낮아 그동안은 상용화에 어려움이 있었다.

삼성전자와 존스홉킨스대 응용물리학연구소는 머리카락 굵기 10만분의 1수준인 나노 공학 기술을 활용해 문제 해결의 실마리를 찾았다. 새로운 반도체 박막 증착 방식으로 개발한 ‘고성능 박막 펠티어 반도체 소자’는 기존 냉매 대비 냉각 효율이 약 75% 뛰어나고, 냉장고를 더 작고 가볍게 만들 수도 있다.

특히 R&D 월드 매거진은 삼성전자가 신기술을 활용한 고성능 펠티어 냉장고를 실증하는 데 성공한 점을 수상 사유로 꼽았다. 지난해 삼성전자는 컴프레서와 펠티어 소자를 결합한 하이브리드 냉장고에 펠티어 기술을 적용했다. 완전한 무냉매 방식은 아니지만 펠티어 기술의 활용도를 높였다는 점에서 차별화에 성공했다는 평가다.

펠티어 냉각은 냉매를 쓰지 않아 친환경적이고 정밀하고 빠른 온도 조절이 가능해 가전 외에 데이터센터와 의료기기 등 다양한 산업에서의 활용 가능성이 크다.