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1-10D. ¿­Àü º¯È¯±â
(Thermoelectric Converter)

(Last Updated 2006/2/24)

1. ¼Ò°³
 
¿­Àüº¯È¯±â´Â µÎ °³ÀÇ ¾Ë·ç¹Ì´½ ±Ý¼ÓÆÇ »çÀÌ¿¡ ³¤ ¿­ÀüÆßÇÁ·Î ±¸¼ºµÇ¾î ÀÖ´Ù. ¿­Àü ÆßÇÁ·Î ºÎÅÍÀÇ Àü·ù´Â »ó´Ü¿¡ ºÎÂøµÈ ÆÒÀÌ´Þ¸° ¼ÒÇü ¸ðÅÍ·Î È带 ¼ö ÀÖ´Ù. º¯È¯±â´Â Á¦º¤È¿°ú(Seebeck Effect; 1821³â ¹ß°ß)¸¦ º¸¿©ÁÙ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ È¿°ú¿¡¼­ ¿ÂµµÂ÷´Â ¿­ÀüÆßÇÁ°¡ ¼ÒÇü¸ðÅ͸¦ ±¸µ¿ÇÏ´Â Àü·ù¸¦ ¹ß»ý½ÃŲ´Ù. (¥ÄT ¡æ E)  ¿¹¸¦ µé¾î, ÇÑÂʹßÀÌ ¶ß°Å¿î ¹°¿¡ÀÖ°í ´Ù¸¥ÂÊÀº Âù¹°¿¡ ÀÖÀ» ¶§ ÀÛÀº ¸ðÅÍÀÇ ÆÒÀÌ µ¹¾Æ°£´Ù. ¶ÇÇÑ º¯È¯±â´Â ÆçƼ¾îÈ¿°ú(Peltier Effcet; 1834³â ¹ß°ß)µµ º¸¿©ÁÙ ¼ö Àִµ¥ Àü·ù°¡ ¿­ÀüÆßÇÁ¿¡ È带¶§ ¿ÂµµÂ÷°¡ ¹ß»ýÇÑ´Ù.(E ¡æ ¥ÄT) Áï, ´Ù¸¥ÂÊ ´Ù¸®°¡ Â÷°¡¿öÁö´Â µ¿¾È ÇÑÂÊÀº µûµíÇØÁø´Ù. °á±¹ º¯È¯±â´Â ¿­ÃàÀü±â(Thermal Capacitor)¿Í °°ÀÌ ÇൿÇÑ´Ù. Àü·ù°¡ º¯È¯±â¸¦ ÅëÇØ È带¶§ ¿ÂµµÂ÷À̸¦ ¸¸µé¾î³»°í (E ¡æ ¥ÄT) , ½ºÀ§Ä¡¸¦ ¹Ù²Ù¸é(¥ÄT ¡æ E) ¿ÂµµÂ÷´Â ¼ÒÇü¸ðÅ͸¦ ±¸µ¿ÇÏ´Â Àü·ù¸¦ ¸¸µé¾î³½´Ù.

2. ÀÌ·Ð
 
"Àüü°¡ °°Àº ¿Âµµ »óÅ¿¡ ÀÖ´Â ¿­¿øÀ¸·ÎºÎÅÍ ´ÜÁö ÃÖÁ¾ °á°ú°¡ ÀÏÀ̳ª ¿­·Î º¯È¯µÇ´Â º¯È¯Àº ºÒ°¡´ÉÇÏ´Ù." -Ä̺ó°æ
ÀÌ°ÍÀº ¿­¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢¿¡ ´ëÇÑ Ä̺óÀÇ Ç¥ÇöÀÌ´Ù. Á¦ 2¹ýÄ¢Àº ¸¹Àº ¹æ¹ýÀ¸·Î ¾ð±ÞµÇ¾î ¿Ô´Ù. °Ñº¸±â¿¡´Â ¿¬°ü¼ºÀÌ ¾ø´Â °Í °°Áö¸¸ °á±¹¿¡´Â °°Àº ±âº» ¿øÄ¢À» ¼³¸íÇÏ´Â ´Ù¸¥ ¹æ¹ý¿¡ ºÒ°úÇÏ´Ù. °¡Àå ÀϹÝÀûÀÎ ÇüÅ·ΠÁ¦2¹ýÄ¢Àº ¿ìÁÖÀÇ ¹«Áú¼­(¿£Æ®·ÎÇÇ)¸¦ °¨¼Ò½ÃÅ°´Â ¹°¸®°úÁ¤Àº ÀϾÁö ¾Ê´Â´Ù´Â °ÍÀ» ¿ì¸®¿¡°Ô ¸»ÇÏ°í ÀÖ´Ù. ¿­¿ªÇÐÀÇ Á¦1¹ýÄ¢¿¡¼­ Ç¥ÇöµÇ´Â ¿¡³ÊÁöº¸Á¸Àº ¸ðµç ¹°¸®°úÁ¤¿¡ ´ëÇØ ¼º¸³ÇÑ´Ù. ±×·¯³ª ¿¡³ÊÁö°¡ º¸Á¸µÇ´Â ¸¹Àº ¹°¸®°úÁ¤Àº ÀϾÁö ¾Ê´Â´Ù.  Á¦2¹ýÄ¢Àº ÀÌ·¯ÇÑ Çö»óÀ» ¼³¸íÇÏ°í ÀÖ´Ù.
 
3. ½ÇÇè±â±¸ ¹× ÀåÄ¡
 
(1) ½ºÅÙ¿ë±â 2°³, Å« ¿ë±â 1°³
(2) Á÷·ùÀü¿øÀåÄ¡(DC 5V-3A)
(3) Àü±âÁÖÀüÀÚ, ¾óÀ½(Optional)
(4) ¸®µå¼± 2°³
 
4. ½ÇÇè¹æ¹ý
 
1) Á¦¹éÈ¿°ú(Seebeck Effect)

[±×¸²1] Á¦º¤È¿°ú ½ÇÇè
(1) ½ºÅÙ¿ë±â 2°³¿¡¼­ ÇÑÂÊÀº Âù ¹°(¶Ç´Â ¾óÀ½¹°)À» ÇÑÂÊ¿¡´Â ²ú´Â ¹°À» ¾à 2/3 Á¤µµ ³Ö´Â´Ù.

(2) ¿­Àüº¯È¯±â »ó´ÜÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ À§·Î(¥ÄT ¡æ E) ¿Ã¸®°í ÇÑÂÊ ´Ù¸®´Â Âù ¹°¿¡ ÇÑÂÊ ´Ù¸®´Â ¶ß°Å¿î ¹°¿¡ ³Ö°í Àá½ÃÈÄ ÆÒÀÌ È¸ÀüÇϴ°¡¸¦ È®ÀÎÇÑ´Ù.

(3) ´ÙÀ½, º¸´Ù Å« ¿ë±â¿¡ ¶ß°Å¿î ¹°°ú Âù ¹°À» ¿ÏÀüÈ÷ ¼¯°í º¯È¯±â¸¦ ³õ¾Æº¸ÀÚ. ÆÒÀº ȸÀüÇϴ°¡? 

 ¹°ÀÇ ÃÑ ³»ºÎ¿¡³ÊÁö´Â ¼­·Î ¼¯ÀÌ¹Ç·Î½á º¯È­µÇÁö ¾ÊÀ¸¹Ç·Î ¹°Àº ÆÒÀ» µ¹¸®±â¿¡ ¾ÆÁ÷ ÃæºÐÇÑ ¿¡³ÊÁö¸¦ °®°í ÀÖ¾î¾ß¸¸ ÇÑ´Ù. ÆÒÀÌ È¸ÀüÇÏÁö ¾Ê´Â ÀÌÀ¯¸¦ ¿­¿ªÇÐ, ¿£Æ®·ÎÇÇÀÇ °üÁ¡¿¡¼­ ¼³¸íÇغ¸ÀÚ.

[Âü°í] Á¦º¤È¿°ú ¿ø¸®

¿­Àüº¯È¯±â´Â ¿­¿¡³ÊÁö¸¦ Àü±âÀûÀÎ ¿¡³ÊÁö·Î º¯È¯ÇÏ´Â ¿­Àü¼¿ ¼ÒÀÚ¸¦ »ç¿ëÇÑ´Ù. °¢°¢ÀÇ ¼¿Àº ¹ÝµµÃ¼ ÀåÄ¡ÀÌ°í ¼¿ÀÇ µµ½ÄÈ­µÈ ±×¸²Àº ¿ÞÂÊ°ú °°´Ù.

Á¦º¤È¿°ú°¡ ÀϾ´Â µ¿¾È ¿­ÀÌ ¼¿¿¡ À¯ÀÔµÇ¸é ¼¿³» ÀüÀÚÀÇ ¿¡³ÊÁöÁØÀ§°¡ ¿Ã¶ó°£´Ù. ³ôÀº ¿¡³ÊÁö ÁØÀ§¿¡¼­ ÀüÀÚ´Â ´õ ÀÌ»ó ¹ÝµµÃ¼ÀÇ °áÁ¤±¸Á¶¿¡ ¹­ÀÌÁö ¾Ê°í ÀÚÀ¯·Ó°Ô ¿òÁ÷Àϼö ÀÖ´Ù. ÀüÀÚµéÀÌ ¶°³ª¸é °áÁ¤³»¿¡´Â ºó°ø°£(Á¤°ø)ÀÌ ³²´Â´Ù. ³·Àº ¿¡³ÊÁöÀÇ ÀüÀÚµéÀº ±Ý¼Ó³»¿¡¼­ ÀÚÀ¯·Ó°Ô ¿òÁ÷ÀÌÁö ¸øÇÒÂî¶óµµ Á¤°ø¿¡¼­ Á¤°øÀ¸·Î µµ¾àÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù. ÀÌ·¸°Ô Á¤°øÀº ¹ÝµµÃ¼ ±Ý¼ÓÀ» ÅëÇØ À̵¿ÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.
À§ ±×¸²¿¡¼­ º¸´Â ¹Ù¿Í°°ÀÌ ÀüÀÚ´Â NŸÀÔ ¹ÝµµÃ¼±Ý¼ÓÀ» ÅëÇÏ¿© È帣°í Á¤°øÀº PŸÀÔ ±Ý¼ÓÀ» ÅëÇØ È帥´Ù. (N, PŸÀÔÀÇ ±Ý¼ÓÀº ´ÜÁö ÀüÀÚ³ª Á¤°øÀÇ È帧À» °³¼±Çϱâ À§ÇØ Æ¯¼öÇÑ ºÒ¼ø¹°·Î ÷°¡µÈ ½Ç¸®ÄÜÀÌ´Ù)
ȸ·ÎÀÇ ÇÑÂÊ ³¡¿¡¼­ ÀüÀÚµéÀº ¼¿·Î ´Ù½Ã µé¾î°¡°í PŸÀÔ ¹ÝµµÃ¼ÀÇ Á¤°øÀ» ¸¸³­´Ù. (ÀÌ°ÍÀº Â÷°¡¿î ¼¿ÀÇ ³¡ºÎ±Ù¿¡¼­ ÀϾ´Ù.) ÀüÀÚµéÀº Á¤°øÀ¸·Î ´Ù½Ã ¶³¾îÁö°í ÃÊ°úµÈ ¿¡³ÊÁö´Â ¿­·Î½á ³²´Â´Ù. ÀÌ·¸°ÔÇؼ­ ÀüÀÚ´Â ¿ÜºÎȸ·Î¸¦ ÅëÇØ È帣°í ÆÒ ¸ðÅ͸¦ ±¸µ¿ÇÑ´Ù.

¼¿ÀÇ ¾ç´Ü »çÀÌ¿¡ ¿ÂµµÂ÷°¡ Á¸ÀçÇÏ´ÂÇÑ ÀüÀÚ¿Í Á¤°øÀº °è¼Ó È带 °ÍÀÌ°í ÆÒÀº µ¹¾Æ°¥ °ÍÀÌ´Ù. ±×·¯³ª ¿ÂµµÂ÷°¡ Á¸ÀçÇÏÁö ¾Ê´Â´Ù¸é ÀüÀÚ´Â ÃÊ°ú¿¡³ÊÁö¸¦ ¹ö¸± ¼ö ÀÖ´Â °ø°£ÀÌ ¾ø±â ¶§¹®¿¡ Á¤°ø°ú Àç°áÇÕ ÇÒ ¼ö ¾ø´Ù. ÀÌ °æ¿ì¿¡ ¿­Àü¼¿Àº ¿­¿ªÇÐ Á¦2¹ýÄ¢¿¡ ÀÇÇØ Á¦¾àÀ» ¹Þ´Â´Ù.


2) ÆçƼ¾î È¿°ú(Peltier Effcet)
thermoelectric02.jpg
[±×¸²2] ÆçƼ¾îÈ¿°ú ½ÇÇè
(1) º¯È¯±â »ó´ÜÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ ÇÏ´ÜÀ¸·Î ³»¸®°í(E ¡æ ¥ÄT) Àü¿øÀåÄ¡ÀÇ Àü¿ø´ÜÀÚ¸¦ ±Ø¼º¿¡ ¸Â°Ô º¯È¯±â¿¡ ¿¬°áÇÑ´Ù. Àü¿øÀ» ÄÒ ´ÙÀ½ õõÈ÷ 5V-3A Á¤µµ·Î ¸ÂÃá´Ù. [ÁÖÀÇ] À̶§ Àü¿øÀåÄ¡¸¦ 2ºÐÀÌ»ó ÄÑÁö ¸»°í 8V ÃÊ°ú ±ÝÁö!

(2) Àü·ù°¡ È帣´Â µ¿¾È ¼ÕÀ¸·Î º¯È¯±â 2°³ÀÇ ¸éÀ» ¸¸Á®º¸°í ¿ÂµµÂ÷°¡ È®¿¬È÷ ´À²¸Áö¸é Àü¿øÀåÄ¡¸¦ ²ö´Ù. (¹ßÀÇ ¿Âµµ¸¦ ¸ð´ÏÅÍÇϱâ À§ÇÏ¿© µðÁöÅпµµ°è¸¦ »ç¿ëÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù.)
Àü¿øÀåÄ¡¸¦ ÅëÇÏ¿© ¿¡³ÊÁö(Àü·Â)¸¦ °ø±ÞÇÒ ¶§ °ø±ÞµÈ ¿¡³ÊÁö´Â ¿ÂµµÂ÷·Î µå·¯³ª´Â°¡? ´Ù½Ã º¯È¯±âÀÇ ½ºÀ§Ä¡¸¦ ¿Ã¸®¸é(¥ÄT ¡æ E)  ¾î¶»°Ô µÉ±î?

[Âü°í] ÆçƼ¾îÈ¿°ú ¿ø¸®

ÆçƼ¾î È¿°ú°¡ ÀϾ´Â µ¿¾È, ÀüÀ§Â÷´Â ÀüÀÚ¿Í Á¤°øÀÌ »ó´ëÀûÀ¸·Î N, PŸÀÔÀÎ ¹ÝµµÃ¼ ±Ý¼ÓÀÇ ÇÑÂÊ ³¡À¸·Î ºÎÅÍ È帣°Ô ÇÏ´Â ¿øÀÎÀÌ µÈ´Ù. NŸÀÔ ¹ÝµµÃ¼ ³»¿¡ÀÖ´Â ÀüÀÚÀÇ ¿îµ¿Àº ¹ÝµµÃ¼ÀÇ ³¡´Ü À¸·ÎºÎÅÍ ³»ºÎ¿¡³ÊÁö¸¦ Àü¼ÛÇϰԵǰí ÇÑÂÊ ³¡(±×¸²ÀÇ ¿ÞÂÊ)Àº Â÷°¡¿ÍÁø´Ù. Á¤°øÀÌ À̵¿ÇÏ´Â µ¿¾È PŸÀÔ ¹ÝµµÃ¼¿¡ ´ëÇؼ­µµ °°Àº °á°ú°¡ ÀϾ´Ù. Â÷°¡¿î Ãø¸é(COLD)À¸·Î ºÎÅÍ ¶ß°Å¿î Ãø¸é(HOT)°÷À¸·ÎÀÇ ¿­Àü¼ÛÀº ȸ·Î¿¡ È帣´Â ¿î¹ÝÀü·ù¿¡ ºñ·ÊÇÏ°í ¿­ÀüÆßÇÁ¸¦ ÀÌ·ç´Â ¿­Àü¼¿(¿­Àü´ë)ÀÇ ¼ö¿¡ ºñ·ÊÇÑ´Ù.

 
3) ¿­ ÃàÀü±â(Thermal Capacitor)

Á¦º¤È¿°ú ½ÇÇèÈÄ 2°³ ¿ë±â·ÎºÎÅÍ º¯È¯±â¸¦ ºÐ¸®Çϰųª ÆçƼ¾î È¿°ú ½ÇÇè ÈÄ º¯È¯±â·ÎºÎÅÍ Àü¿øÀåÄ¡¸¦ ºÐ¸®ÇÏ°í ½ºÀ§Ä¡¸¦ »ó´Ü(¥ÄT ¡æ E) À¸·Î À§Ä¡ÇÑ´Ù.  ½ÇÇèÀüÀÇ ¿ÂµµÂ÷´Â ¾ÆÁ÷ Á¸ÀçÇϹǷΠº¯È¯±âÀÇ ÆÒÀº ¿ÂµµÂ÷°¡ »ç¶óÁú¶§±îÁö ȸÀüÇÒ °ÍÀÌ´Ù. ÀÌ »óŸ¦ Àü±âÀûÀÎ ÃàÀü±â¿Í ºñ½ÁÇϹǷΠ¿­ ÃàÀü±â¶ó ºÎ¸¥´Ù.

[Âü°í] ¿­ÀüÆßÇÁÀÇ ±¸Á¶

¿­Àü º¯È¯±â´Â 71°³ÀÇ ¿­Àü ³Ã°¢ "½Ö"À¸·Î ÀÌ·ç¾îÁ® ÀÖ´Ù. ÀÌ°ÍÀº µÎ°¡Áö ¿ä¼ÒÀÇ ¹ÝµµÃ¼·Î ¸¸µé¾îÁö´Âµ¥, ù ¹ø° ºñ½º¹«½º Åڷ縣ȭÇÕ¹°(4°¡Áö ±¸¼º¿ä¼Ò ºñ½º¹«½º(Bi), Åڷ縣(Te), ¼¿·»(Se), ¾ÈƼ¸ó(Sb) ÀÇ ÇÕ±Ý)Àº ÀüÀÚ¸¦ Áö³ªÄ¡°Ô(NŸÀÔ)÷°¡Çϰųª °áÇÌ(PŸÀÔ)µÇ°Ô ÷°¡ÇÑ °ÍÀÌ´Ù. Àü±âÀûÀ¸·Î Á÷·Ä·Î ¿¬°áµÇ°í ¿­ÀûÀ¸·Î´Â º´·Ä·Î ¿¬°áµÈ ½ÖÀÌ ¿­ÀüÆßÇÁ ³»¿¡ ÁýÀûµÇ¾î ÀÖ´Ù. ¿­ÆßÇÁ´Â ±Ý¼ÓÀ¸·Î ÇǺ¹µÈ ¼¼¶ó¹Í ÆÇ »çÀÌ¿¡ Á¸ÀçÇÑ´Ù.
¹øÈ£     ±Û Á¦ ¸ñ ¹øÈ£     ±Û Á¦ ¸ñ
1
1-1D. Áø°øÀÚÀ¯³«ÇÏ
[Demo] Free Falling in Vacuum
2
1-2D. Ç¥Àû ¸ÂÃß±â
[Demo] Hit the Falling Monkey
3
1-3D1. À§·Î ±¸¸£´Â ¹°Ã¼
[Demo] Rolling Uphill
4
1-3D2. ·Ñ·¯ÄÚ½ºÅÍ
[Demo] Roller Coaster
5
1-4D1. ¼±¿îµ¿·® º¸Á¸
Conservation of Linear Momentum
6
1-5D1. °æ»ç¸é ±¸¸§
[Demo] Rolling on the Inclined Plane
7
1-5D2. °¢¿îµ¿·® º¸Á¸
Conservation of Angular Momentum
8
1-5D3. ÀÚÀ̷θµ
[Demo] Gyro-Ring
9
1-8D. ´ÜÁøÀÚÀÇ °ø¸í
Selected Reso.of Simple Pendulums.
10
1-9D1. Æĵ¿ ¸ðÇü
Types of Mechanical Waves
11
1-9D2. À½ÆÄÀÇ °ø¸í
[Demo] Resonance of Sound
12
2-1D. Àü±âÀåÀÇ ÀÛ¿ë
[Demo] Action of Electric Field
13
2-4D. Àü·ùµµ¼± ¹× Á÷·ùÀüµ¿±â
[Demo] EMF on a Wire & DC Motor
14
2-5D. ÀÚ±â·Â¼± °üÂûÀåÄ¡
[Demo] Magnetic Field Lines
15
2-6D1. ÀÚ±âÁ¦µ¿1 (±×³×Çü)
[Demo] Magnetic Damping1
16
2-6D2. ÀÚ±âÁ¦µ¿2 (³«ÇÏÇü)
[Demo] Magnetic Damping2
17
2-6D3. ¸µ ¹ß»çÀåÄ¡
[Demo] Ring Launcher
18
2-7D. ÇöóÁº¼
[Demo] Plasma Ball
19
2-8D2. ÃÊÀüµµÃ¼
[Demo] Superconductivity
20
ÀÚÀ̷νºÄÚÇÁ(¹ÙÄû)
[Demo] Gyroscope(Wheel)
21
ÀÚÀ̷νºÄÚÇÁ
[Demo] Gyroscope
22
ÁøÀÚÀÇ °¨¼âÁøµ¿(¿µ»ó)
[Demo] Damped Oscillation of Pend.
23
È£Èí·ü ÃøÁ¤
[Demo] Measure of Respiration Rate
24
±Ý¹Ú °ËÀü±â
[Demo] Gold-Leaf Electroscope
25
¶óµð¿À¸ÞÅÍ
[Demo]Radiometer
26
½ÉÀå¹Úµ¿·ü ÃøÁ¤
[Demo] Measure of Heart Rate
27
½ÉÀüµµ ÃøÁ¤
[Demo] Electorcardiograph
28
¿­Àü º¯È¯±â
[Demo] Thermoelectric Converter
1






10
1,720,319