KAIST, 빛 세기 따라 유리창 색 바꾸는 소자 공개

KAIST가 유리창을 3가지 상태로 변환 시키는 기술을 개발한 연구결과를 17일 공개했다. 이 기술은 '스마트 윈도우'로 명명했다. 최근 주목받는 '전기변색 스마트 윈도우' 기술을 과학적으로 재현했다. 연구는 생명화학공학과 문홍철 교수 연구팀(제1저자·서울시립대 조회정 화학공학과 석사과정)이 주도했다. 이 팀은 전기 신호에 따라 외부 전압에 의해 세 가지 상태로 전환이 가능한 RECM((가역 전착 및 전기 변색 거울) 기반의 능동형 스마트 윈도우 소자를 개발했다. 전압 조절을 통해 빛과 열이 모두 투과되는 '투명 모드', 가시광선만 차단되는 '변색 모드', 가시광선과 근적외선을 반사하고 눈부심까지 상쇄시키는 '변색 및 증착 모드'로 전환시킬 수 있다. 특히 '변색 및 증착 모드'에서는 레독스 반응(산화-환원 반응)을 통해 창이 짙은 파란 색으로 변한다. 이 모드는 반사광을 흡수하기 때문에 외부 보행자 눈부심도 차단 및 실내 온도 조절이 가능하다. 연구팀은 "단일 소자 내에서 빛과 열의 투과율을 모드별로 다르게 조절할 수 있어 계절, 시간대, 사용자 목적에 따라 유연하게 대응할 수 있을 것"으로 내다봤다. 연구팀은 "미니어처 하우스에 RECM 시스템을 적용한 실험에서는, 일반 유리를 사용한 경우보다 최대 27.2℃ 낮은 열 차단 효과를 나타냈다"고 말했다. 교신저자인 문홍철 교수는 "기존 금속 반사형 스마트 윈도우가 가진 눈부심 문제를 해결하면서, 가시광선 및 근적외선 차단 성능을 동시에 구현할 수 있다"며 "향후 도심 건축 외피, 고속철도 유리창, 스마트 홈 디스플레이 등에 적용될 수 있을 것"으로 기대했다. 연구 결과는 에너지 분야 국제 학술지 '에이시에스 에너지 레터스(ACS Energy Letters)' 10권 6호 지에 지난 13일자로 게재됐다. 연구는 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업 (나노커넥트) 및 한국기계연구원 기본사업 지원을 받았다.