19세기 초 프랑스 소므 지역에서 장-샤를 펠티에(줄여서 펠티에)라는 이름의 시계장인은 정밀한 기어로 수많은 시간의 눈금을 교정했다. 하지만 30세那年 그는 파일과 버니어 캘리퍼스를 내려놓고 프리즘과 전류계를 들기 시작했을 때, 그의 인생 경로와 과학사의 교차점이 탄생했다. 한때는 장인이었던 그는 ‘펠티에 효과’ 발견자로서 열전 물리학의 이정표에 새겨지게 된 것이다.

펠티에의 전환은 우연이 아니다. 시계장인으로서의 경력은 그에게 미시 세계를 관찰하는 예리한 안목과 인내심을 선사했고, 자연 현상에 대한 그의 열정은暗流처럼 솟아났다. 대기 전기의 미세한 변동 기록부터 극지방 비등점의 특이한 데이터 측정까지; 토네이도의 소용돌이 구조 연구부터 편광으로 하늘의 파란색 비밀 코드 포착까지, 그의 논문은 자연사 연구가의 필기장처럼 물리학, 기상학, 심지어 광학의 경계 영역까지 아우르고 있었다. 이러한 학제 간 탐구 정신은 1834년에 결실을 맺었다. 그는 구리선과 비스무스선의 접점 사이에 전류를 통하게 했을 때, 예기치 못한 흡열 현상이 열전 변환의 새로운 법칙——펠티에 효과를 밝혔고, 이후 반도체 냉각 기술에 대한 기초를 마련한 것이다.

그의 이야기는 과학이 각성한 영혼을 결코 거부하지 않는다는 것을 증명한다. 시계장인의 정밀함이 자연사 연구가의 호기심과 만났을 때, 그 불꽃은 인간 인지의 어두운 구석을 비추기에 충분하다. 하지만 초기 금속 재료의 적용 효과가 제한적이었기 때문에 20세기 반도체 기술이 발전한 이후에야 산업화 적용이 이루어졌다.

이야기는 끝났고, 핵심을 강조하자.

Q: 펠티에 효과란 무엇인가?A: 전류가 두 가지 다른 도체 또는 반도체로 구성된 회로를 통과할 때, 두 재료의 접점에서 전류 방향에 따라 흡열 또는 발열 현상이 발생하는데, 이는 전열 변환 과정이며 제베크 효과의 역과정이다.

Q: 펠티에 효과의 적용 분야는 무엇인가?A: 적용 분야는 주로 광학 모듈, 데이터 센터, 의료 기기, 차량용 기기 및 소비자 관련 제품(휴대폰 냉각 클립, 제모기 등)이다.