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[출연연추천기술⑨]무전원 자동 색변환 스마트 윈도우

한치환 에너지연 연구팀 '무전원 광 감응 자동 색변환 유리 및 필름' 기술 개발
광흡수층 일체형 소자로 윈도우 색 자동조절, 자동차 창문부터 빌딩 외벽 빛 차단 적용
출연연 기술사업화 공동마케팅 정보제공·윤병철 기자 bravodv@HelloDD.com 입력 : 2019.03.28|수정 : 2019.03.28
스마트 윈도우 개념과 구현 <자료=에너지연 제공>스마트 윈도우 개념과 구현 <자료=에너지연 제공>

태양광 투과율과 색상 등을 자유롭게 조절하는 스마트 윈도우는 창호와 각종 디스플레이, 시야 장치 등 이용 분야가 넓다. 그러나 기존 스마트 윈도우는 진공증착 공정으로 제조 비용이 높고 별도 전원 공급장치가 필요한데다 시공절차가 까다롭다.

한치환 한국에너지기술연구원 연구팀은 자동변색소자 코팅을 통한 '무전원 광감응 자동 색변환 유리 및 필름'기술을 개발했다. 이 기술은 광센서 역할을 하는 광 흡수층을 일체형 소자에 포함한다. 

광 흡수층 적용으로 외부 전원 없이 변색이 가능하고 빛의 세기를 감응해 빛 투과를 자동 조절한다. 투명 전도성 기판을 사용하지 않는 용액공정으로 생산단가를 낮출 수 있다. 

광감응 자동 색변환 구조는 ▲다양한 결정구조를 갖는 광변색 금속산화물 제조 기술 ▲금속산화물에 다양한 도핑을 통한 착·탈색 속도 조절 기술 ▲디바이스 구조 제어를 통한 가시광 변색 범위(△Vis = 0.15 ~ 0.75) 조절 기술 등이 동원됐고, 수백회 이상의 착·탈색 순환성 테스트 통과와 고온안정성을 확보했다.

실험 및 실증 데이터 <자료=에너지연 제공>실험 및 실증 데이터 <자료=에너지연 제공>

햇빛이 강할수록 태양광 차단 능력이 향상되는 스마트 윈도우는 야외 노출이 많은 자동차, 냉장고 표시장치, 스포츠 고글에서 대형 건물까지 적용해 빛 차단에 따른 에너지 절감을 기대한다. 

연구팀은 이 기술로 2018년 5월 미국에서 개최된 '테크커넥트 월드'에서 '이노베이션 어워드'를 수상했으며, 빌딩 적용 목표로 추가적인 연구와 제품 개발 단계에 있다.

◆ 기술 도입 기대 효과
▲빛 투과율과 색상 자동 조절
▲무전원
▲저비용 생산
 
관련특허 탈색성능이 향상된 광감응 자동변색전구체와 광감응 자동 변색소자의 제조방법 및 그에 의한 광감응 자동 변색소자
권리자 한국에너지기술연구원
Keyword #유리 #필름 #창호 #색변환
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[연구자]
한치환 박사
 
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