전기 없이 어디서든 열 식힌다

2018.09.04 15:30

광주과기원 연구진 개발

초소형 기기부터 빌딩까지 적용

 

 

 

국내 연구진이 모양이 자유자재로 바뀌고 주위 다른 물체의 열을 식힐 수 있는 '유연 냉각소재'를 개발했다. 전원공급 없이 값싸게 대량으로도 생산할 수 있어 IT기기는 물론 건축물 단열소재로도 적용이 가능해 다양한 분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다.

 

송영민 광주과학기술원(GIST) 교수 연구팀은 유연성 냉각소재를 새롭게 개발했다고 4일 밝혔다.  컴퓨터 등 전자기기 내부를 보면 열을 식히기 위해 바람을 불어 주는 공랭식, 액체 냉매물질을 파이프를 통해  공급하는 수냉식 냉각장치가 들어있다. 두 방식 모두 별도의 전기를 공급하기 때문에 에너지 효율을 떨어뜨린다는 지적을 받는다. 열을 잘 전달하는 금속소재를 붙여주는 ‘히트싱크’방식도 있지만 고열에 대응하기 어려렵고 딱딱한 소재 뿐이라서 다양한 분야에 적용하긴 어려웠다.

 

GIST 연구진이 개발한 소재는 자유롭게 변형이 가능하고 열 전달 효과도 뛰어나 다양한 분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다. 질화규소와 이산화규소를 연속으로 쌓아 효과적인 열복사·냉각 기능을 확보했다.  이렇게 개발한 냉각소재를 스마트 워치에 붙이고 온도 변화를 살폈더니 섭씨 38도를 넘지 않았다. 실험에 사용된 스마트 워치는 냉각장치를 하지 않을 경우 온도가 섭씨 50도까지 올라갔다.

 

이번에 개발한 소재는 색깔을 자유자재로 바꿀 수 있는 것도 장점이다. 태양광패널, 건축물의 내열 설계 등에 필요한 대면적 냉각장치는 과거에도 있었지만 모두 반짝이는 은색이나 흰색으로만 만들어야 했다.  GIST 연구진은 이번에 개발한 소재는 겹겹이 쌓은 내부 소재의 두께를 조절하는 것 만으로 색을 마음대로 바꿀 수 있어 초소형 전자장치부터 대형 빌딩까지 다양한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

송영민 교수는 "수백 나노미터로 두께가 얇으면서도 냉각효과가 뛰어나고, 건축물 등에 적용할 경우 광공해까지 해결할 수 있다"며 "시각 예술 등을 고려한 건물 외벽, 차량 외장재, 조형물 등에도 폭넓게 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

 

이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받았다.  연구 성과는 국제학술지 어드밴스드 옵티컬 머티리얼스(Advanced Optical Materials) 지난달 27일자에 게재됐다.

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