포스텍은 노준석 기계공학과·화학공학과 교수와 기계공학과 통합과정 윤주영 씨가 이헌 고려대 신소재공학과 교수·통합과정 채동우 씨와 공동연구를 통해 시뮬레이션을 활용해 복사 냉각 페인트의 성능에 영향을 미치는 여러 변수를 분석하고, 최적의 설계 조건을 도출했다고 12일 밝혔다.
이번 연구는 최근 광학분야 국제학술지 'ACS 포토닉스(ACS Photonics)'에 게재됐다.
연구팀은 2차원 시뮬레이션을 이용해 이산화규소(SiO2)와 산화알루미늄(Al2O3) 입자로 구성된 복사 냉각 페인트를 모델링했다. 이를 통해 연구팀은 페인트의 입자 크기와 분포, 코팅 두께 등 여러 변수가 페인트의 냉각 성능과 광학적 특성에 어떤 영향을 미치는지 분석했다.
시뮬레이션 결과를 바탕으로 최적의 냉각 성능을 내는 복사 냉각 페인트를 제작했다. 페인트 두께를 약 250마이크로미터(㎛)로 제작했을 때, 높은 태양광 반사율을 보였으며 주위의 온도보다 최대 9.1℃ 낮추는 데 성공했다.
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 도움이 되길 바란다”고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 미래기술연구실과 미래소재디스커버리사업 지원으로 수행됐다.
포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
