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건물 외부서 들어오는 열 막는다

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건물 외부서 들어오는 열 막는다

2020.09.08 12:00
강상우 KIST 선임연구원. KIST 제공.
강상우 KIST 선임연구원. KIST 제공.

국내 연구진이 여름철 건물 외부에서 들어오는 열을 줄일 수 있는 건물 외벽 소재를 개발했다. 외부 열 차단을 통해 실내 온도를 낮춰 건물의 냉방 부하를 줄일 수 있는 기술이다. 

 

한국과학기술연구원(KIST)은 강상우 국가기반기술연구본부 선임연구원 연구팀이 건물 벽을 통한 열 침투를 줄이는 효과가 있는 상변화 물질 적용 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 

 

상변화 물질은 주변 온도가 상승하면 열을 흡수하고 주변 온도가 낮아지면 열을 방출하는 재료다. 양초의 원료인 파라핀 오일 등이 대표적이다. 고체 상태의 상변화 물질은 액체로 변하는 동안 주변의 열을 흡수한다. 액체로 변하는 상변화 물질이 흘러내리지 않도록 해 건물 벽에 적용하면 외부 열이 건물 내부로 침투하는 것을 막을 수 있다.

 

문제는 상변화 물질이 건물 벽에서 액체로 상변화할 때 건물의 바깥쪽부터 안쪽으로 일정하게 녹지 않는다는 점이다. 건물 바깥에서 액체로 변한 상변화 물질은 뜨거운 부분은 위로, 뜨겁지 않은 부분은 아래쪽으로 이동한다. 상변화 물질이 위쪽부터 녹고 아래쪽은 잘 녹지 않는 것이다. 

 

강상우 선임연구원 연구팀은 이처럼 높이에 따라 균일하지 않은 상변화 현상을 기포 주입을 통해 해결했다. 상변화가 일어나는 동안 상변화 물질 하부로부터 기포를 주입해 액체화된 상변화 물질을 순환시켰다. 그 결과 상변화 물질이 균일하게 녹으면서 건물 벽 전체에서 열 침투 현상을 막아 실내 온도상승을 지연시켰다. 

 

강상우 선임연구원은 “이번 연구에 활용된 상변화 물질 기포 발생장치는 단열 벽체를 만들 수 있어 건물 냉난방 에너지 절감에 기여할 것으로 기대된다”며 “제로에너지 건물의 외벽 소재로도 활용될 수 있다”고 밝혔다. 연구결과는 학술지 ‘에너지 컨버전, 매니지먼트’ 최신호에 게재됐다. 

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