광주과기원, 야누스 복사 냉각기 개발…은·폴리머·석영 다층 패널

야누스 냉각기 구조 모식도
[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 외부 전원 없이도 찜통 차 내부를 식혀주는 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 광주과학기술원 송영민 교수 연구팀이 밀폐된 공간의 온도를 낮춰줄 냉각 시스템 '야누스 복사 냉각기'를 개발했다고 5일 밝혔다.

이 소재는 태양광의 90% 이상을 반사하는 은과 폴리머, 석영으로 이뤄진 두께 500㎛(마이크로미터·1천분의 1㎜)의 다층 패널이다.

맨 아래 놓인 석영 구조체가 밀폐된 공간의 열을 흡수하면 그 위의 폴리머 구조체가 열을 전자기파 형태로 방출해 온도를 낮추는 원리이다.

기존에도 자연 복사 현상을 이용한 냉각 방식은 있지만, 한쪽 단면으로만 열을 방출하기 때문에 부착된 표면의 온도만 떨어질 뿐 공간 내부의 열을 배출하기는 어려웠다.

기존 냉각 소재와 야누스 냉각 소재 비교
[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 여름철 차량 내부를 모사한 환경에서 야누스 복사 냉각기를 이용, 내부 온도를 43도에서 39도로 4도가량 낮추는 데 성공했다.

이를 자동차 소비전력 절감 효과로 환산하면 10% 정도 줄일 수 있는 수준이다.

폭염 속 내부가 과열된 차량 이미지
[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

이번에 개발한 시제품 면적은 10㎠ 정도로, 면적에 비례해 방출에너지가 커지는 적외선 열복사의 특성상 더 큰 규모에서도 비슷한 수준의 냉각 효과를 낼 수 있다고 연구팀은 설명했다.

전력을 이용하지 않고도 건물이나 실외기기 등의 온도를 낮출 수 있어 친환경 시스템으로 운영할 수 있다.

적정 실내온도 유지를 위한 차량 지붕용 소재, 전자기기의 발열을 막을 방열 소자 등으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시즈'(Science Advances) 이날 자에 실렸다.

광주과학기술원 연구팀 

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