지난 30일 연세대학교 김중현 교수 연구팀(이하 연구팀)은 “투명 전극과 열 차단기능을 동시에 수행할 수 있는 공액 고분자 소재를 기반으로 에너지 절감이 가능한 투명 스마트 필름 개발에 성공했다”고 2일 밝혔다. 

시중에 판매되고 있는 열 차단 필름은 보통 금속성 소재를 혼합해 제조돼 특정 파장 영역만 차단이 가능하고 하고 필름 내부의 온도가 급격히 상승하는 문제점이 있다. 

또한, 필름이 장시간 햇빛에 노출되면 금속성 소재가 오히려 필름의 산화를 촉진시켜서 필름의 분자 구조를 파괴시키기 때문에 내구성에 문제가 발생할 수 있었다.

그러나 연구팀에서 개발한 스마트 필름 소재의 경우엔 투명한 적외선 스텔스 특성을 지닌 소재로 개발되어 장기간 광 노출에도 표면 온도 제어가 가능한 특성을 보유하고 있으며 친환경 수분산 형태로 합성이 가능하기 때문에 간편한 습식 공정을 통해 생산단가를 혁신적으로 절감할 수 있다. 

또한 해당 기술은 특허 등록을 완료했으며 기술 개량과 함께 후속 특허출원도 마친 상태이다.

이어 연구팀 관계자는 “해당 기술을 도입한다면 시설 원예 또는 온실용 비닐하우스 분야에서 작물에 불필요한 영역의 빛을 차단해 비닐하우스의 급격한 온도상승을 막아주거나 건물 내부에 필요한 냉방에너지를 감소시켜 에너지 절감에 도움을 줄 수 있다.”고 언급했다. 

이는 고유가 시대에 농가 및 건물에 대한 효과적인 에너지 절감기술로 적용되어 비용 절감과 기후변화 보호에 앞장설 수 있을 것으로 보여진다.

연세대학교 김중현 교수 연구팀 박재중, 김영노, 김가은, 권희찬 연구원은 “투명 전극에 이용하던 고전도성 고분자 소재를 열 차단 기술에 이용해, 에너지 절감 효과를 가져올 수 있고 궁극적으로는 탄소 배출을 절감해 ESG 경영에 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다. 

사진= 파장별 광 투과도 스펙트럼