전기 없이 냉난방 가능한 "에너지 절감 소자"

하이커뮤니티매니져 0 6 07:10

연구팀이 개발한 에너지 절감 소자의 모습. 대구경북과학기술원(DGIST) 제공

전기나 외부 동력 없이 냉방과 난방을 조절할 수 있는 차세대 친환경 냉난방 기술이 개발됐다. 냉난방으로 인한 에너지 낭비를 줄이는 데 기여할 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 김봉훈 로봇및기계전자공학과 교수 연구팀이 KAIST, 포스텍, 경희대, 국립공주대 등과 공동연구를 통해 스스로 냉방과 난방을 조절할 수 있는 ‘3차원 스마트 건축물 에너지 절감 소자’를 개발했다고 12일 밝혔다.

건축물에서 소비되는 에너지는 전 세계 총 에너지 소비의 약 30%로 그중 70% 이상은 냉난방에 사용된다. 냉난방 사용은 온실가스 배출과 대기오염을 심화시키는 요인이다. 냉난방 효율을 높이는 친환경 기술 개발의 필요성이 커지고 있지만 지금까지 개발된 냉난방 겸용 소자들은 외부 전력 공급이 필요하거나 기능 조절이 제한적이라는 한계가 있다.

연구팀은 기존 한계를 극복하기 위해 위도에 따라 처마 각도가 달라지는 전통 건축 원리에 착안해 태양빛의 각도 변화에 따라 스스로 열리고 닫히며 냉난방을 전환할 수 있는 3차원 스마트 소자를 고안했다.

개발된 소자는 전기 공급이 필요 없다. 변형돼도 원래 모양으로 돌아가는 성질을 가진 합금인 ‘형상기억합금’이 온도 변화에 반응해 자동으로 열리고 닫히는 원리로 작동하는 소자다.

소자의 3차원 구조가 닫히면 표면이 태양열을 반사하고 중적외선을 방출해 냉방 모드가 작동하게 된다. 반대로 구조가 열리면 태양빛을 흡수하는 흑색 표면이 노출돼 난방 모드로 전환된다. 계절이나 외부 온도 변화에 따라 냉방과 난방 기능을 오가며 건축물 에너지 소비를 줄일 수 있는 전략이다.

연구팀은 실제 외부 환경에서 다양한 각도 조건으로 실험을 진행했다. 그 결과 건물의 구조적 형태와 상관없이 개발된 소자로 안정적인 냉난방 조절이 가능하다는 점이 확인됐다. 실생활 건축물에 적용되면 에너지를 절감할 수 있는 효과적인 솔루션이 될 것으로 기대된다.

김봉훈 교수는 “이번 연구는 동력 없이 스스로 작동하는 친환경 냉난방 시스템을 제시한 것으로 차세대 에너지 절감형 건축물 기술에 새로운 방향을 제안했다”며 “세계적인 학술지 표지논문으로 선정된 만큼 앞으로 실용화를 통해 산업 현장과 도시 건축물의 에너지 절감에 기여하겠다”고 말했다. 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴드스 머티리얼즈’에 실렸다.

https://m.dongascience.com/news.php?idx=75037

Comments

가입코드 : a12345

종목별 팀순위

순위	팀	경기	승	무	패	승점
1	리버풀	19	12	6	1	42
2	아스널	18	12	4	2	40
3	애스턴 빌라	19	12	3	4	39
4	토트넘	18	11	3	4	36
5	맨시티	17	10	4	3	34
6	맨유	19	10	1	8	31
7	웨스트햄	18	9	3	6	30
8	뉴캐슬	19	9	2	8	29
9	브라이튼	18	7	6	5	27
10	본머스	18	7	4	7	25
11	첼시	18	6	4	8	22
12	울버햄튼	18	6	4	8	22
13	풀럼	19	6	3	10	21
14	브렌트포드	17	5	4	8	19
15	크리스탈 팰리스	18	4	6	8	18
16	노팅엄 포레스트	19	4	5	10	17
17	에버턴	18	8	2	8	16
18	루턴	18	4	3	11	15
19	번리	19	3	2	14	11
20	셰필드	19	2	3	14	9