“삼성이 노벨상 수상을?”… 세계 최고의 기술 개발 성공하자 과학계 ‘발칵’

냉매 없는 냉각 기술 개발
R&D 100 어워드 선정 성과
가전·의료·반도체 전방위 적용

삼성전자가 세계 최초로 개발한 차세대 펠티어 냉각 기술이 ‘공학계의 노벨상’으로 불리는 미국 R&D 100 어워드에 선정됐다.

이 기술은 냉매 없이도 기존 대비 냉각 효율을 75% 높인 것으로, 가전뿐 아니라 반도체, 의료기기 등 다양한 산업 분야로 적용이 확대될 전망이다.

펠티어 기술, 세계 최고 혁신 기술로 인정받다

삼성전자는 24일, 미국 존스홉킨스대학교 응용물리학연구소와 공동으로 개발한 펠티어 냉각 기술이 ‘2025 R&D 100 어워드’ 수상 기술로 선정됐다고 밝혔다.

R&D 100 어워드는 1963년 시작된 기술상으로, 미국 과학기술 전문 매체 ‘R&D 월드 매거진’이 주관한다. 매년 세계에서 가장 혁신적인 100대 기술을 선정하며, 산업 및 학계에서 권위 있는 상으로 평가받고 있다.

이번에 수상한 기술은 박막 형태의 반도체 소자를 활용한 고성능 펠티어 냉각 기술로, 나노 공정 기술을 바탕으로 소형화와 경량화를 동시에 구현했다.

R&D 월드 매거진 측은 “냉매를 사용하지 않으면서도 냉각 효율을 크게 높인 점과 실사용 가능한 냉장고에 적용한 점을 높이 평가했다”고 설명했다.

이 기술은 지난 5월 세계적 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에도 소개된 바 있다.

냉장고의 틀을 바꾸는 기술

기존 냉장고는 냉매, 컴프레서, 복잡한 배관 구조로 인해 설계 제약이 컸다. 하지만 펠티어 냉각 기술은 단순한 반도체 모듈을 이용해 냉각과 가열이 가능하기 때문에 기계 부품과 배관 수를 크게 줄일 수 있다.

이로 인해 내부 설계가 단순해지고, 실제로는 선반 깊이와 저장 용량이 늘어나는 효과가 나타났다. 일부 모델에서는 선반 깊이가 6센티미터, 용량이 25리터 이상 증가했다.

또한 소자 위치를 자유롭게 설정할 수 있어, 제품 디자인 유연성도 높아졌다. 냉각과 가열이 모두 가능하기 때문에 성에 제거나 온도 유지 같은 정밀 제어 기능도 개선됐다.

하이브리드 방식으로 기존 컴프레서와 병행 작동할 경우, 고부하 상황에서 성능 저하 없이 에너지 효율과 식품 신선도를 유지할 수 있다.

반도체부터 의료기기까지… 미래산업에 물꼬 트다

삼성전자는 이 기술을 다양한 산업 분야에 적용할 계획이다.

우선 정밀한 온도 제어가 필요한 반도체 및 대형 데이터센터에 적용해 발열 제어와 에너지 효율 향상을 도모할 예정이다. 특히 고성능 칩의 안정성 확보에 긍정적인 영향을 줄 수 있다는 분석이 나온다.

또한 의료기기, 자동차 전장, 산업용 장비 등에서도 펠티어 소자의 활용을 확대하고 있다. 이들 분야는 모두 온도 정밀도가 중요한 만큼, 고정밀 냉각 기술 수요가 크다.

삼성전자는 앞으로도 글로벌 연구기관과 협력해 다양한 응용 제품의 상용화와 후속 기술 개발을 지속할 계획이라고 밝혔다.

냉매를 사용하지 않는 친환경 구조 덕분에, 환경 규제가 강화되고 있는 글로벌 시장에서도 대응력이 높아질 것으로 보인다.

삼성은 장기적으로 컴프레서 없이 펠티어 소자만으로 작동하는 무냉매 냉장고 개발도 추진하고 있다.