산업기술종합연구소 서스테나블 매터리얼 연구부문의 金平 주임연구원 등은 온도변화에 따라서 태양광열을 자동으로 조절하는 차세대 다기능 창유리의 실용화에 착수한다. 다층박막구조에 의해 가시광 투과율에서 최고성능을 달성하는 등 실험실 단계의 연구가 거의 종료되었기 때문이다. 이 기술에 대해서는 기업에서 다수의 사전문의가 쇄도하고 있으므로 기업과 연대하여 대면적 유리에 대한 기능부가나 온실 프로세스 기술을 확립하여 2, 3년 이내의 조기 실용화를 추진할 계획이다.
차세대 다기능 창유리는 온도에 의해 광학특성이 가역적으로 변화하는 서모크로믹 재료를 조광박막으로 사용하고, 고기능화와 다기능화를 꾀하기 위해 다층박막구조로 했다는 것이 특징이다. 구체적으로는 산화바나듐에 텅스텐을 첨가함으로써 빛을 잘 투과하는 반도체 특성과 빛을 반사하는 금속특성의 상전이를 일으키는 온도를 30℃ 부근에서 정확하게 제어한다. 산화바나듐 조광층을 기능성 박막 사이에 끼우는 형태로 만들었을 경우 최적의 구조설계를 실행, 가시광 투과율 40~60%로 서모크로믹 유리에 있어서는 최고 수준의 성능을 실현했다.
그 결과, 30℃ 부근을 경계로 온도에 따라서 햇빛의 출입이 자동적으로 제어되어, 실내를 여름에는 시원하게, 겨울에는 따뜻하게 할 수 있어 냉난방비의 절약으로 연결된다.
기능성 박막에는 굴절률에서 산화티탄이 가장 적합하다는 것도 밝혀져 제일 바깥쪽 층에 산화티탄을 이용하면 광촉매에 의한 셀프클리닝이나 환경정화기능도 기대할 수 있다.
기능성 박막에는 자외선 차단이나 광선피해 방지, 도전성 기능 등도 도입할 수 있다.
실용화의 과제는 대면적화와 프로세스 기술의 확립. 스팩터법으로 시료를 제작하여 열반사 유리보다도 특성이 훨씬 우수하여 저방사 Low-E유리와 비교해도 손색이 없다는 것을 확인했는데, 장치의 제약으로 작은 면적을 통한 평가에 그쳤으므로, 기업과 공동으로 실용성이 높은 크기로 특성과 에너지 절약 효과에 대한 평가를 실시한다.
또 저가화에 불가결한 실온 프로세스를 구축, Low-E유리보다 약간 비싸거나 같은 정도의 가격을 겨냥한다. 이미 유리, 새시, 텐트 메이커 등으로부터 사전문의가 오고 있어 “과제를 완수하여 조기 실용화시킬 생각”(金平 주임연구원)이다. (NK)
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