?? 에너지 사용 없이 건물·자동차 표면온도 9도 낮춘다

에너지 사용 없이 건물·자동차 표면온도 9도 낮춘다

정윤덕 - 1시간 전

화학연·중앙대 등 연구팀, 친환경 수동 복사냉각 소재 개발

"연간 전력소비 8.6% 줄여…12일 만에 생분해돼 폐기물도 감소"

 

© 제공: 연합뉴스PLA 필름 신소재의 수동 복사냉각 효과 비교

 

(대전=연합뉴스) 정윤덕 기자 = 에너지 사용 없이 에어컨처럼 냉각 효능을 발휘하는 친환경 소재가 우리나라 연구진 주도로 개발됐다.

14일 한국화학연구원에 따르면 김용석·박찬일 박사와 박초연 학생연구원, 중앙대 유영재 교수, 미국 캘리포니아대 어바인(UCI)의 이재호 교수 공동연구팀이 햇빛의 95% 이상을 반사하는 친환경 수동 복사냉각 소재를 개발했다.

연구팀은 지구 대기에서 흡수되지 않고 대부분 투과되는 대기창 영역(8∼13㎛ 파장) 에너지를 최대한 방출하도록, 고분자 폴리락타이드(PLA)의 마이크로미터(㎛·100만분의 1ｍ) 크기 기공 안에 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 크기의 기공을 계층적으로 갖는 구조를 설계했다.

이 같은 구조를 가진 PLA 필름의 태양광 반사율을 조절해 낮에도 복사냉각 효과가 뛰어난 신소재를 개발했다.

 

© 제공: 연합뉴스PLA 내 기공 구조

 

여름철 직사광 아래에서 이 신소재의 온도를 측정한 결과 주변보다 9도가량 낮았다.

서울 기준 약 100㎡ 면적의 건물에 적용하면 전력 소비를 연간 최대 8.6% 줄일 수 있는 것으로 분석됐다.

특히 PLA는 생분해성이라, 폐기물 발생을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 실제 실험에서 12일 만에 완전히 분해되는 것이 확인됐다.

알루미늄이나 은 기판 위에 열 방출을 위한 구조체들을 도입한 기존 수동 복사냉각 소재는 비싸고 충격에 약한 데다 분해와 재활용이 불가능했는데, PLA 필름 신소재로 이런 문제들을 해결할 수 있다.

화학연 김용석 박사는 "여름철 냉각이 중요한 건물이나 자동차, 태양전지 등 다양한 분야에 적용해 효율적인 열관리에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구 성과는 미국화학회 학술지 '지속가능한 화학과 공학'(ACS Sustainable Chemistry & Engineering) 5월호 표지 논문으로 게재됐다.

cobra@yna.co.kr