한국과학기술원(KAIST) 전기및전자공학부 송영민 교수 연구팀이 서울대 김대형 교수팀과 함께 포플러 나뭇잎의 열조절 방식을 딴 ‘유연 하이드로겔 기반 열조절기(LRT)’를 개발했다고 18일 밝혔다(사진).
연구팀이 개발한 LRT는 스스로 온도를 조절하는 소재다. 덥고 건조할 때는 잎을 말아 태양빛을 반사하고, 밤에는 잎 표면에 맺힌 수분을 방출해 냉해를 막는 포플러의 생존 전략을 모사했다. 리튬 이온과 하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC)를 PAAm 하이드로겔에 결합해 인공소재 형태로 완성했다. 향후 건축 외벽이나 지붕, 재난 임시시설, 야외 저장소 등 전력 기반 냉난방이 어려운 환경에서 새로운 열관리 플랫폼 역할을 할 것으로 기대된다.
실제 야외 실험 결과 LRT는 기존 냉각 소재보다 여름에는 최대 3.7도 더 낮고, 겨울에는 최대 3.5도 더 높은 온도를 유지했다. 7개 기후대를 대상으로 한 모의 실험에서는 기존 지붕 코팅보다 연간 최대 ㎡당 153메가줄(MJ)의 에너지 절감 효과가 있었다. 송 교수는 “계절과 기후변화에 스스로 적응하는 열관리장치를 제시했다는 데 의미가 있다”고 설명했다.
이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈’에 지난 4일 온라인 게재됐다.
박선영 기자 pomme@kmib.co.kr