로버트 스털링이 1816년 고안한 '스털링 엔진'을 장난감으로 만든 제품입니다. 알리 익스프레스에서 주문해 온 제품이니 개봉기부터 시작해 보겠습니다.

조그마한 박스에 담겨 왔는데 파손된 곳이 없이 잘 왔습니다. 2주도 안돼서 빠르게 도착해서 마음에 드네요 ^^!

내용물도 별거 없고 조립도 설명서 안 보고해도 될 만큼 쉽더라고요. 1분 만에 조립은 마쳤는데, 유격이 좀 안 맞아서 손 좀 봐줬습니다. 배송 중에 좀 찌그러졌나 본데 다행히 고장 나진 않았네요. 저렴한 가격에 구매한 제품이라 마감이 좀 부족합니다.

설명서에 나온 작동 원리는 온도 차이가 발생할 시 열 흡수에 의해 실린더 안 공기가 확장되고 에너지가 증가함에 따라서 움직임이 강화되므로 피스톤이 움직이며 휠을 회전시킨다고 하는데... 어... 음... 과학적 원리는 나중에 따져 보기로 하고^^;; 결론은 바닥 접촉과 상부 온도 차이가 나게 되면 기계는 작동한답니다. 

동작하는 거 보여드릴 겸 한번 뜨거운 물 데우면 언제까지 돌아가는지 촬영해서 짧게 편집해봤습니다. 처음엔 빠르게 돌다가 시간이 지날수록 물이 식어가니 회전속도가 줄어들며, 1시간 6분 33초 정도에 멈추네요.

결론은 뭐... 그냥 이런 장난감도 있다!입니다. 뜨거운 커피 먹을 때 컵 위에 올려놓고 보면서 잠시 멍 때리면 재밌을 듯 하네요ㅎㅎ.

열전소자, 펠티어소자라고도 부르는 이 반도체는 전원 공급을 해 주면 한쪽 면은 뜨거워지고(발열부) 한쪽 면은 차가워지는(냉각부) 성질을 가지고 있습니다. 자세한 건 지식백과에 사진과 함께 설명되어 있네요... 그러므로 저는 설명 대신 직접 확인을 해볼까 합니다.

사용할 열전소자 TEC1-12706, 가장 저렴하게 구할 수 있는 보급형 모델입니다. 동작전압 12V / 동작전류 6A의 스펙을 가지고 있습니다. 저번에 냉각부쪽에 붙여놓은 방열판이 떨어질 생각을 안 하네요^^;;

전원공급장치와 냉각부의 냉각 효과를 극대화하기 위해 발열부를 최대한 식혀줄 히트파이프를 구해 왔습니다.

열전소자 발열부에 써멀구리스를 도포한 뒤 히트파이프에 붙여주고, 전원을 넣어 주었습니다.

전원을 넣자마자 바로 온도가 떨어지네요.

3분도 채 안돼 결로 현상과 동시에 얼어버리고 있습니다. 보급형 열전소자인데도 냉각 효과가 뛰어나네요.

20분 경과 후 온도 측정이 오락가락하는데 가장 낮게 찍힌 온도는 -13ºC입니다. 냉각 효과가 굉장한게 신기합니다 ^^; 이 특성을 이용해서 미니 냉장고, 미니 에어컨 등을 만들 수 있는데 효율이 떨어진다고 하네요. 그런 건 나중에 만들어 보기로 하고 지금은 간단하게 할 수 있는 전기 생산을 해 봤습니다.

'제백효과'라고 양 측의 온도차가 발생하면 전위차로 인해 전력을 생산해 주는 원리를 이용해, 열전소자 냉각부를 차갑게, 발열부를 뜨겁게 만들어주면 소량의 전기가 만들어집니다. 

조그마한 방열판이랑 보급형 열전소자로는 이 정도가 한계네요. 전기가 어느 정도까지 생산되는지 확인해보려고 하기도 전에 냉각부에서 발열부로부터 넘어오는 열을 이기지 못해 바로 죽어버립니다 ^^;; 그래도 전기가 생산되어 LED에 불이 들어오는 것은 확인할 수 있습니다. 조만간 확실하게 전기 생산하는 과정을 발행해 보겠습니다.