뜨거워진 지구, 페인트로 식히는 기술 개발

포스텍·고려대 공동연구팀, 복사냉각 페인트 개발…주위 온도보다 9.1℃ 낮추는 것으로 확인

포스텍 노준석 교수

포스텍 통합과정 윤주영씨

고려대 이헌 교수

고려대 통합과정 채동우씨

펄펄 끓는 지구를 식혀주는 페인트가 개발돼 학계의 비상한 관심이 쏠리고 있다.

포스텍(포항공대) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 통합과정 윤주영 씨, 고려대 신소재공학과 이헌 교수·통합과정 채동우 씨 공동 연구팀은 최적의 냉각성능을 가진 페인트를 세계 최초로 개발했다.

연구팀은 시뮬레이션을 통해 복사 냉각 페인트의 성능에 영향을 미치는 여러 변수를 분석하고, 최적의 설계 조건을 도출하며 상용화를 실현했다. 연구결과는 광학 분야 국제 학술지인 'ACS 포토닉스' 학술지에 게재됐다.

연구팀은 지구온도를 낮추는 대안이 되는 동시에 전력소비 최소화와 친환경 기술로 떠오르고 있는 복사냉각 소재에 주목했다. 문제는 복사냉각 원리를 적용한 소재들이 실제 상용화하기 위해선 냉각시스템을 정확하게 모델링하는 설계조건을 찾아야 하는데, 이 과정이 쉽지 않다는 것.

이에 연구팀은 2차원 시뮬레이션을 이용해 이산화규소와 산화알루미늄 입자로 구성된 복사 냉각 페인트를 모델링했다. 페인트의 입자 크기부터 분포, 코팅 두께 등 여러 변수들이 페인트의 냉각 성능과 광학적 특성에 어떤 영향을 미치는지를 분석한 뒤 최적의 성능을 가진 복사냉각 페인트를 도출해냈다.

복사냉각 페인트를 현장에 적용한 결과, 약 250 마이크로미터(μm) 두께에서 높은 태양광 반사율과 더불어 온도를 주위보다 최대 9.1℃ 끌어내리는 것을 확인했다.

노준석 교수는 "복사 냉각 페인트는 제작 비용이 저렴하고 공정이 간단해 건물 외벽이나 비행기, 자동차 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다"며 "이번 연구가 청정에너지로 주목받고 있는 복사 냉각 연구와 기술 사업화에 도움 되길 바란다"고 했다.