"뜨거운 창문 시원하게" 투명 복사 냉각 소재 개발

POSTECH-고려대, 태양 빛 반사해 에너지 소비↓

2021-07-05 권태형 인턴 기자

POSTECH 연구팀. (왼쪽부터) 노준석 교수(교신저자), 김민경 석박통합과정생(제1저자), 이다솔 박사(제1저자). [사진= POSTECH 제공]

물체가 태양으로부터 에너지를 적게 받고, 복사열을 방출함으로써 온도를 낮출 수 있는 기술을 복사 냉각 기술이라고 한다. 지금까지 개발된 복사 냉각 소재는 태양광의 모든 빛을 투과하는 투명 방사 소재, 또는 모든 빛을 반사하는 불투명 소재로 제한돼 있었다. 이처럼 소재의 투명성은 복사 냉각을 실생활에 응용시키는 중요한 특성이지만, 투명한 시스템에서 투과한 빛은 내부에 갇혀 오히려 온도를 올리는 주요 요인이 된다.

POSTECH(포항공과대학교‧총장 김무환)은 노준석 교수 연구팀이 이헌 고려대 교수팀과 공동연구를 통해 태양 빛을 반사하거나 투과시켜 에너지 소비를 줄일 수 있는 '투명 복사 냉각 소재'를 개발했다고 5일 밝혔다.

이번에 개발된 투명 복사 냉각 소재는 근적외선 빛을 선택적으로 반사시켜 투명성과 복사냉각 특성을 모두 가진다. 야외 옥상에서 실험한 결과, 흡수율이 높은 챔버의 내부 온도를 14.4°C 낮추고, 페인트를 발랐을 때도 소재 자체의 온도를 10.1°C 낮추는 것으로 나타났다.

노준석 POSTECH 교수는 "이번에 개발된 복사 냉각 소재는 투명성을 유지해야 하는 건물이나 전망대 창문 또는 놀이기구나 탈 것의 창문으로 활용할 수 있다"며 "이 소재에 페인트를 발랐을 때도 냉각 효과를 유지하기 때문에 다양한 색을 연출할 수도 있다"고 말했다.

2016년 발효된 파리협정 이후 우리 정부 역시 작년 12월 7일 '탄소중립(Carbon Zero)'을 선언하면서 이러한 투명 복사 냉각 소재는 신·재생에너지 화두로 작용될 예정이다.

한편 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 미래소재디스커버리사업, 중견연구자지원사업, 글로벌프론티어사업, RLRC 선도연구센터사업, 교육부와 한국연구재단의 글로벌박사장학생사업, 포스코 그린사이언스사업, POSTECH PIURI 펠로우십 사업 지원으로 수행됐다.

태양 빛에 투명한 복사냉각체. [사진=POSTECH 제공]