포스텍·고려대 공동연구팀, 복사냉각소재 개발

가시광 투과하고 근적외선 반사하는 특성…에너지 소비 줄이는데 도움

포스텍·고려대 공동연구팀이 개발한 복사냉각소재가 에너지 소비를 줄이는데 효과적이라는 연구결과가 나왔다. 포스텍 제공

포스텍(포항공대)기계공학과·화학공학과 노준석 교수·통합과정 김민경씨·이다솔 박사 연구팀과 고려대 신소재공학과 이헌 교수·손수민씨 연구팀이 공동으로 가시광 빛은 투과하고, 근적외선 빛은 반사하는 복사냉각소재를 개발해 광학 분야 국제 과학 저널인 '어드밴스드 옵티컬 머터리얼즈' 최신호 표지논문에 소개했다.

연구팀은 정부가 화석연료소비를 줄이기 위해 추진하고 있는 '2050 탄소중립추진 전략'에서 이번 연구결과가 하나의 대안이 될 수 있다고 기대했다.

복사냉각기술은 물체가 태양으로부터 에너지를 적게 받고, 복사열을 방출함으로써 온도를 낮추는 것을 말한다. 지금까지 개발된 복사냉각소재는 태양광의 모든 빛을 투과(투명)하거나 반사(불투명)하는 기능에 제한돼 있었다. 이를테면 투명한 소재는 빛을 쉽게 통과시킬수 있지만 내부에 들어온 빛을 외부로 보내긴 어렵다.

연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 투명 복사냉각소재 개발에 주력했다.

연구팀은 빛의 특성을 이용해 가시광은 투과하면서, 근적외선은 반사하고, 중적외선은 방사할 수 있는 소재를 만들었다.

투명 복사냉각소재는 근적외선의 빛을 선택적으로 반사시켜 투명성과 복사냉각 특성을 모두 가진다. 실제로 야외 옥상에서 실험한 결과 흡수율이 높은 챔버의 내부 온도를 14.4°C 낮추고, 페인트를 발랐을 때도 소재 자체의 온도를 10.1°C 낮추는 것으로 확인됐다.

포스텍 노준석 교수는 "이번에 개발된 복사냉각소재는 투명성을 유지해야 하는 건물이나 전망대의 창문으로 활용할 수 있다. 또 소재에 페인트를 발라도 냉각 효과를 유지할 수 있다는 점에서 다양한 색 연출도 가능하다"고 했다.