여름철 차 안이 찜통처럼 더워지는 걸 막아줄 기술이 국내에서 개발됐다.
광주과학기술원 전기전자컴퓨터공학과 송영민 교수팀은 “외부전원 없이 밀폐된 공간의 온도를 낮춰줄 친환경 소재로 된 구조체를 개발했다”고 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 4일(현지 시각) 발표했다.
◇아랫면에서는 열 흡수하고 윗면 통해 열 방출
한여름 햇볕이 내리쬐는 장소에 주차된 차량의 내부 온도는 1시간 이내에 60도 이상으로 치솟는다. 차량에 오래 머물 경우 심하면 고체온 합병증으로 숨질 수 있다. 이를 해결하기 위한 냉각방식이 기존에 존재했지만 한쪽 단면에 부착된 표면만 냉각해, 공간의 열을 배출시키기는 어려웠다.
연구진은 위에서부터 차례로 폴리머와 은, 석영으로 된 두께 0.5㎜의 패널을 제작했다. 태양광을 강하게 반사(90% 이상)하는 금속 은(Ag)을 기준으로 아랫면은 밀폐된 공간에서 열을 흡수하고 흡수된 열을 윗면을 통해 방출시킨다. 즉 맨 아래 놓인 석영 구조체가 접하는 밀폐된 공간 내부의 열을 흡수하면, 그 위의 폴리머 구조체가 이 열이 주변 공기를 데우는 데 쓰이지 않도록 하면서 전자기파 형태로 방출해 밀폐공간의 온도를 낮추는 원리다. 연구진은 로마신화에 나오는 두 얼굴의 신 야누스를 따라 ‘야누스 복사 냉각기’라고 이름을 붙였다.
◇차량 내부 온도 4도 낮춰
연구진은 실제 차량 모사 환경에서 측정한 결과 기존 냉각 소재가 표면만 냉각시키는 데 반해 이 소재는 차량 내부의 온도를 섭씨 43도에서 39도로 4도가량 낮추는 것을 확인했다. 이를 자동차 소비전력 절감 효과로 환산하면 10% 절감할 수 있는 수준이다.
이번 연구는 10㎠ 면적의 냉각판을 이용한 것이나, 면적에 비례해 방출에너지가 커지는 적외선 열복사 특성상 차량 같은 큰 부피에서도 냉각 효과를 보일 것으로 연구진은 기대하고 있다.