“여름철 뜨겁게 달궈진 차량, 이젠 안녕”…투명 냉각필름으로 잡는다

고승환 서울대 교수팀, 대면적 투명복사 냉각필름 개발 차량 내부 열을 외부로 방출..실내온도 6.1도 ↓ 효과 거둬 전기를 쓰지 않고도 열을 외부로 방출해 여름철 차량 과열을 줄일 수 있는 투명 냉각필름 기술이 개발됐다. 한국연구재단은 고승환 서울대 교수, 강첸 미국 매사추세츠공대(MIT) 교수 연구팀, 현대기아차 연구팀 등이 차량 유리에 적용할 수 있는 대면적 투명 복사 냉각 필름을 개발했다고 11일 밝혔다. 여름철 태양 복사에 노출된 차량은 실내 온도가 빠르게 상승해 막대한 냉방 에너지를 소비한다. 기존 차량용 로이 코팅이나 틴팅 필름 등은 태양 빛의 유입을 일부 차단할 뿐, 이미 실내 축적된 열을 외부로 효과적으로 방출하지 못한다. 이를 해결할 대안으로 입사되는 태양광에너지를 차단하는 동시에 내부 열기까지 외부로 배출해 전력 없이 실내를 냉각시킬 수 있는 ‘복사냉각 기술’에 주목받고 있다. 하지만 기존 복사 냉각 소재들은 불투명해 정작 열 유입이 가장 많은 자동차 유리창에는 적용하기 어려웠다. 연구팀은 가시광 투과율 70% 이상을 유지하면서 태양 근적외선을 반사하고, 중적외선 영역에서 차량 내부 열을 외부로 방출하는 다층 구조의 대면적 투명 복사냉각 필름을 개발했다. 이 필름은 전기에너지를 소비하지 않고 차량 실내 온도 상승을 억제하고 열쾌적성 도달 시간을 축소해 전기자동차의 전기소모를 최소화할 수 있다. 연구팀은 한국, 미국, 파키스탄 등 서로 다른 기후 지역에서 여름과 겨울, 주차 및 주행 조건에서 실험한 결과, 대면적 투명 복사 냉각 필름을 적용한 차량은 모든 조건에서 일관되게 실내 온도가 낮게 유지됐다. 특히 에어컨 작동 후 쾌적 상태에 도달하는 시간이 17분 단축되는 것으로 나타났다. 이는 여름철 실내 온도를 최대 6.1도 낮추고, 냉방 에너지를 20% 이상 절감하는 효과와 맞먹는다. 이 기술을 미국 전체 승용차에 적용할 경우 연간 약 2540만톤의 이산화탄소 배출량을 줄일 수 있고, 이는 도로 위 차량 약 500만대를 제거하는 것과 동등한 효과를 나타낸다고 연구팀은 설명했다. 이민재 연구원은 “이번 연구는 실험실 성능에 머무르지 않고 서로 다른 국가와 계절, 운행 조건을 고려해 실제 차량으로 검증했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다. 연구결과는 국제 학술지 ‘에너지&인바이런멘탈 사이언스’ 지난 4일 온라인에 실렸다.