광주과기원 연구진, 건물 외벽용 친환경 냉각소자 개발

지구온난화가 가속화되면서 역대 무더위 기록을 모두 갈아치운 2018년 여름과 같은 폭염이 앞으로도 자주 발생할 것이라는 예측이 나오고 있다. 폭염이 지속되면서 냉방 수요도 증가할 것으로 예상되고 있다. 이 때문에 건축분야에서는 전기를 적게 사용하면서도 실내를 시원하게 만들 수 있는 기술에 대한 요구가 커지고 있다. 국내 연구진이 외부 전원 공급 없이 건물 외부에 붙이는 것만으로도 실내를 시원하게 만들 수 있는 냉각 소재를 개발해 화제가 되고 있다.

광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수팀은 전원 공급 없이 빌딩의 온도를 낮춰주는 색채 친환경 냉각소재를 개발했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈’ 최신호에 실렸다.

지금까지 연구되오고 있는 냉각 복사 소재는 긴 파장의 적외선을 방출함으로써 외부 전원 공급 없이 주변온도를 낮춰줌으로써 냉각장치의 전력소모를 최소화하도록 돕고 있다.

문제는 햇빛을 반사시키기 위해 은색이나 흰색으로 도포돼 있어 극심한 광공해를 일으켜 주변 건물 입주자나 행인들에게 불편을 주고 있다. 여기에 유연성이 없는 딱딱한 물질로 이뤄져 평면 구조로만 제작가능하기 때문에 활용 범위도 제한적이다.연구팀은 은과 이산화규소를 이용해 다양한 색깔을 표현할 수 있게 했고 절연체인 이산화규소와 질화규소를 연속적으로 쌓아올림으로써 효과적으로 열을 차단, 복사해 냉각효과를 발생시키도록 했다. 실제로 연구팀은 이번에 개발한 냉각 복사 소재를 햇빛에 노출시킨 결과 냉각 소재 주변의 표면 온도가 주변 대기보다 5.6도 낮다는 사실을 확인했다.

송영민 교수는 “이번에 개발한 냉각소재는 광공해 문제를 해결하고 다양한 색깔을 표현할 수 있게 해 미적 요인까지 고려했다는 장점이 있다”며 “나노미터 크기의 얇은 두께 덕분에 쉽게 휠 수 있어 건물 외벽, 차량 외장재, 냉각이 필요한 조형물 등에 다양하게 사용할 수 있을 것”이라고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr