[서울 = 뉴스핌] 김범주 기자 = 중앙대학교는 본교 연구진이 온도 변화에 따라 냉각과 가열을 자유롭게 오가는 기후적응형 필름 소재를 개발하는 데 성공했다고 20일 밝혔다.
이번에 개발한 기후적응형 필름 소재는 온도에 따라 색이 변하는 열 변색 안료와 중공입자를 활용했다. 온도가 낮을 때에는 태양열을 흡수하고 중적외선 방출을 억제하는 반면, 온도가 높을 때는 복사 냉각을 일으켜 주변보다 온도를 낮추는 방식이다.
유영재 중앙대 첨단소재공학과 교수 연구팀과 김용석 한국화학연구원 박사 연구팀이 공동으로 '냉각·가열 특성전환 및 열전발전 수동복사열전달 필름소재' 개발을 통해 에너지 절감 효과를 보이는 기술을 선보였다.
수동복사냉각은 모든 물체가 자발적으로 전자기복사를 방출하는 원리를 활용해 열은 방출시키고 태양 빛은 반사하는 방식으로 외부 전원 공급 없이 표면 온도를 낮추는 기술이다.
문제는 냉각이 필요한 낮이나 태양광 노출이 많은 여름철에는 태양의 복사에너지가 물체가 방출하는 열복사를 상쇄시키는 탓에 원하는 효과가 나타나지 않았다.
연구진은 외부 기후조건에 따라 능동적이고 효율적인 광학 특성을 갖도록 구조제어를 한 결과 여름철에도 충분한 냉각 성능을 발휘해 사용자 맞춤형 온도제어가 가능하다는 점을 확인했다. 향후 전기차 등 수송기기, 플랜트, 배터리, 건물 외벽 등 다양한 분야에 활용될 것으로 전망된다.
한편 이번 연구는 산업통상자원부가 주관하는 산업연계형 저탄소 공정 전환 핵심기술개발사업의 지원을 받아 진행됐다. 국제학술지 'Journal of Energy Chemistry'의 2023년 9월 표지 논문으로 선정됐다.
유 교수는 "건물이나 수송기기의 에너지 관리 방식을 혁신할 수 있을 것"이라고 말했다.
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