여름철 전기요금 걱정을 덜어주는 스마트 필름 개발 > 자유게시판

무더운 여름철이면 우리는 새삼스럽게 에어컨의 고마움을 가지게 됩니다.

하지만 동시에 에어컨을 많이 쓴 달에는 다음 달 전기요금 고지서가 걱정되는 것이 인지상정입니다.

개인 차원에서도 걱정되는 일이긴 하지만, 사실 국가 경제나 환경에 미치는 악영향도 적지 않습니다.

전력 피크에 대비하기 위해서 필요보다 더 많은 발전 설비를 건설할 필요가 있고 화력 발전소인 경우 온실가스와 오염물질 배출도 만만치 않기 때문입니다.

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따라서 새로 지어지는 건물과 주택은 과거보다 에너지 효율성을 높이는 것이 강조되고 있습니다.

이중창이나 단열재를 사용해서 냉난방 에너지 효율을 높이는 것이 대표적인 방법입니다.

하지만 유리창의 경우 현대 건축물에서 널리 사용되고 있을 뿐 아니라 채광 및 조망이라는 측면에서 포기하기 어렵습니다.

무더운 여름날에는 건물 내부가 더 더워진다는 문제를 알면서도 유리창을 크게 설치하는 것이죠.

많은 연구자가 여름철 뜨거운 태양열을 선택적으로 차단하고 반대로 겨울철에는 그대로 받아들이는 스마트 유리창 개발을 시도하는 이유입니다.

MIT의 니콜라스 팽 교수가 이끄는 연구팀은 홍콩 대학의 연구팀과 함께 상변이물질(phase change material)을 이용한 스마트 필름을 개발했습니다.

이 필름은 평소에는 투명한 상태로 햇빛을 그대로 투과하지만, 온도가 섭씨 32도가 넘는 순간 형태가 변하면서 반투명해집니다.

중요한 사실은 반투명한 상태에서 태양열의 70%를 차단한다는 점입니다.

두 장의 얇은 필름 사이에 물과 온도에 따라 상변이를 일으키는 물질(poly (N-isopropylacrylamide)-2-Aminoethylmethacrylate hydrochloride)이 들어가 있어 온도에 따라 투명도가 바뀌는 것이 원리입니다.

별도의 전원이나 센서가 필요없이 스스로 온도에 따라 변하기 때문에 에너지를 전혀 소비하지 않으면서 건물 내부의 온도를 떨어뜨릴 수 있습니다.

물론 그래도 에어컨은 필요하지만, 전력 소모는 많이 줄일 수 있는 것입니다.

연구팀에 의하면 에너지 절약을 위한 새로운 건축소재 개발은 선택이 아닌 필수가 되고 있습니다.

지구 평균 기온이 상승하는 데다 도시로 더 많은 인구가 모이면서 냉방 수요는 증가하는 추세입니다.

반면 지구 온난화를 막기 위해 온실가스 배출량을 줄일 필요성은 점점 커지고 있습니다.

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현재 미국에서 생산되는 전력의 6%가 에어컨을 가동하는 데 사용되고 있으며 이 전력의 대부분은 화석연료를 태우면서 온실가스를 내놓는 화력 발전소에서 나오고 있습니다.

연구팀이 개발한 스마트 필름은 얇은 필름 형태로 현재 있는 유리창을 완전히 교체하지 않고 부착하는 형태로 쉽게 적용할 수 있어 실용화 가능성을 높였다는 장점이 있습니다.

다만 상용화를 위해서는 경제적으로 대량 생산이 가능한 것은 물론 무독성이고 건축 소재로 쓸 수 있을 만큼 내구성을 갖춰야 하는 등 상업화를 위해 넘어야 할 산은 많습니다.

분명한 것은 에너지 절약형 스마트 주택과 건물이 새로운 대세가 될 것이며 이를 위한 신소재 개발 역시 꾸준히 진행될 것이라는 점입니다.

지속 가능한 성장을 위해서 우리는 더 똑똑한 소재가 필요합니다.

​열에 의해 반투명해지는 필름. 손을 대면 사람 체온에 의해 반투명해짐