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열전 재료(thermoelectric material)의 매트릭스(matrix); 및상기 열전 재료의 그레인 경계에 분포된 탄소 동소체(allotrope of carbon)를 포함하는 복합 열전 재료로서,상기 탄소 동소체는 분무 건조법을 이용하여 상기 열전 재료의 계면에 분산되는 것이고, 상기 탄소 동소체는 그래핀(graphene) 및 탄소 나노 튜브(carbon nanotube) 중에서 선택되는 것인, 복합 열전 재료
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제1항에 있어서,상기 탄소 동소체는,상기 열전 재료의 그레인 경계(grain boundary)에 분산되어 상기 열전 재료를 둘러싸고(encapsulating) 있는복합 열전 재료
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제1항에 있어서,상기 열전 재료는,BST(Bi-Sb-Te) 계열, 스쿠테루다이트(skutterudite) 계열, 클라스레이트(clathrate) 계열, 반 허슬러(half-heusler) 계열, 실리사이드(silicide) 계열, 실리콘 게르마늄(SiGe) 계열 및 산화물 계열로 이루어진 군에서 선택되는복합 열전 재료
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제1항에 있어서,상기 그래핀은,테이프로 떼어낸 그래핀, CVD(Chemical Vapor Deposition) 성장된 그래핀, 허머스(Hummer's) 방법으로 제조된 그래핀 옥사이드 및 환원된 그래핀 옥사이드(reduced grapheme oxide)를 포함하고,상기 탄소 나노 튜브는,단일벽 탄소 나노 튜브, 이중벽 탄소 나노 튜브 및 다중벽 탄소 나노 튜브를 포함하는복합 열전 재료
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제1항에 있어서,상기 복합 열전 재료는,상기 탄소 동소체를 포함하지 않은 프리스틴 열전 재료에 비하여 낮은 열 전도도(thermal conductivity)를 가지는복합 열전 재료
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분쇄된(pulverized) 열전 재료를 제공하는 단계;상기 분쇄된(pulverized) 열전 재료를 용매에 분산시켜 열전 재료의 분산액을 형성하는 단계;탄소 동소체를 용매에 분산시켜 탄소 동소체의 분산액을 형성하는 단계;상기 열전 재료의 분산액과 탄소 동소체의 분산액을 혼합하여 혼합액을 생성하는 단계; 및상기 혼합액을 분무 건조하여 열전 재료의 계면에 분포된 탄소 동소체를 포함하는 열전 재료의 매트릭스를 생성하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법으로서, 상기 탄소 동소체는, 그래핀(graphene) 및 탄소 나노 튜브(carbon nanotube) 중에서 선택되는 것인, 복합 열전 재료 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 분쇄된 열전 재료를 제공하는 단계는,열전 재료를 합성하는 단계; 및상기 합성된 열전 재료를 분쇄하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 열전 재료를 합성하는 단계는,용융 ？칭 방법(melting-quenching method), 기계적 합금 방법(mechanical alloying method) 및 가스 원자화 방법(gas atomization method)으로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 상기 열전 재료를 합성하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제8항에 있어서,상기 합성된 열전 재료를 분쇄하는 단계는,볼 밀링(ball milling), 어트리션 밀링(attrition milling), 고에너지 밀링(high energy milling), 제트 밀링(zet milling) 및 막자 사발 분쇄로 이루어진 군에서 선택되는 방법으로 상기 합성된 열전 재료를 분쇄하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 열전 재료의 분산액을 형성하는 단계는,물, 에탄올, 아세톤 및 에틸렌글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 상기 분쇄된 열전 재료를 분산시키는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 열전 재료의 분산액을 형성하는 단계는,분산제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 탄소 동소체의 분산액을 형성하는 단계는,물, 에탄올, 아세톤 및 에틸렌 글리콜로 이루어진 군에서 선택되는 용매에 상기 탄소 동소체를 분산시키는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제13항에 있어서,상기 탄소 동소체의 분산액을 형성하는 단계는,분산제를 첨가하는 단계를 더 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 혼합액을 생성하는 단계는,마그네틱 바(magnetic bar) 교반(stirring) 및 소니케이션(sonication) 중에서 선택되는 방법으로 상기 혼합액을 생성하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제7항에 있어서,상기 열전 재료의 매트릭스를 생성하는 단계는,상기 혼합액을 분무 건조기에 주입하는 단계;주입된 혼합액을 가열하는 단계;가열된 혼합액을 분무 건조시키는 단계; 및건조된 혼합액을 소결하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 주입하는 단계는,5 ml/min 공급 속도(feeding rate)로 상기 혼합액을 주입하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 가열하는 단계는,50℃ 내지 300℃로 가열하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제16항에 있어서,상기 소결하는 단계는,핫 프레싱(hot pressing) 및 스파크 플라즈마 소결(spark plasma sintering) 중에서 선택되는 방법으로 소결하는 단계를 포함하는 복합 열전 재료 제조 방법
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제19항에 있어서,상기 소결하는 단계는,300℃ 내지 500℃의 온도 조건, 10MPa 내지 100MPa의 압력 조건 중 적어도 하나의 조건 하에서 1분 내지 3시간 동안 소결하는복합 열전 재료 제조 방법
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