일반 플라스틱 재활용으로 사계절 자연적으로 건물 온도 조절 및 에너지 효율 개선

Seoul프린스턴과 UCLA의 연구진이 여름에 건물을 시원하게 하고 겨울에는 따뜻하게 할 수 있는 패시브 시스템을 개발했습니다. 그들은 이 결과를 6월 27일에 저널 Cell Reports Physical Science에 발표했습니다. 이 새로운 시스템은 특정 파장을 겨냥하여 복사열을 조절하며, 이를 통해 에너지를 절약하고 열적 안락함을 향상시킵니다. 프린스턴의 교수인 죠티르모이 만달은 그들의 방법이 환경에서의 방사 작용을 활용한다고 설명했습니다.

만달은 건물들이 대부분의 열을 방사에 의해 외부로 잃는다고 설명했습니다. 표면이 빛과 상호작용하는 방식을 조정함으로써, 건물의 열을 효율적으로 관리할 새로운 방법을 찾을 수 있습니다.

복사열은 어디에나 존재합니다. 우리는 태양이나 가열된 전기 코일에서 이를 느낄 수 있습니다. 많은 건물들이 이미 복사열을 조절하기 위해 노력하고 있습니다. 예를 들어:

창문에 커튼을 쳐서 햇빛을 차단하고, 지붕과 벽을 하얗게 칠해 태양을 반사하도록 하세요.

건물을 시원하게 만드는 방법은 오랜 역사를 가지고 있습니다. 그리스의 산토리니나 인도의 조드푸르 같은 지역에서는 사람들이 태양빛을 반사하는 지붕과 벽을 사용합니다. 요즘엔 쿨 루프 코팅이 인기를 끌고 있지만, 벽과 창문을 시원하게 하는 것은 더 어렵습니다. 지붕은 하늘로 쉽게 열을 방출할 수 있지만, 벽과 창문은 종종 다른 건물이나 뜨거운 표면을 마주 보고 있기 때문입니다.

UCLA의 아스와스 라만 부교수에 따르면, 벽과 창문은 하늘로 열을 잃고 지면에서 열을 흡수합니다. 추운 날씨에는 주위 환경이 이들로부터 열을 빼앗아 갑니다.

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연구자들은 열의 이동을 이해하는 방법을 발견했습니다. 그들은 건물에서 발생한 열이 "대기 전송 창"이라고 명명한 적외선 스펙트럼의 작은 부분을 통해 하늘로 이동한다는 것을 알아냈습니다. 지상에서는 열이 "광대역"이라고 일컫는 전체 적외선 스펙트럼을 통해 이동합니다.

만달은 특정 방식으로 열을 조절하는 특수 코팅을 사용하면 건물을 여름에는 더 시원하게, 겨울에는 더 따뜻하게 유지할 수 있다고 말했다.

이 시스템을 위해 일반적이고 저렴한 재료가 필요합니다. 예를 들면 다음과 같은 것들이 있습니다:

폴리비닐 플루오라이드는 외장재로 사용되며, 폴리프로필렌은 가정용 플라스틱 제품에서 찾아볼 수 있습니다.

라마는 폴리프로필렌 같은 재료가 대기 중 특정 부분에서 열을 방출하거나 흡수할 수 있다고 설명했습니다. 이러한 재료는 흔하고 쉽게 생산할 수 있기 때문에 곧 건물 온도 조절에 도움을 줄 수 있을 것입니다.

에너지 절약 효과가 큽니다. 이는 냉방비 절감 뿐만 아니라, 폭염으로 인한 사망자 수도 줄이는 데 도움이 됩니다.