자연에서 영감 얻은 차세대 단열기술뽁뽁이 대신 붙이는 스마트 단열 패치
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- ▲ 박준용 교수ⓒ
국립금오공과대학교 재료공학부 박준용 교수 연구팀이 무전력 스마트 단열 패치를 개발했다.이 연구는 ‘Bioinspired Trifunctional Patches for Adaptive and Energy-Efficient Thermal Management(적응형 및 에너지 효율적 열 관리를 위한 생체 모사 삼중 기능 패치)’라는 제목으로 저명 국제 학술지인 Advanced Functional Materials(IF: 19.0, JCR 상위 5% 이내)에 3월23일자로 게재됐다.윤서한(신소재공학과 박사과정·제1저자)·박준용 교수(교신저자)의 이번 연구는 연구의 독창성과 시각적 표현성을 인정받아 내부 표지(Inside Back Cover)로도 선정됐다.일반적으로 겨울철이면 단열을 위해 창문에 에어캡(일명 ‘뽁뽁이’)을 붙이지만 많은 문제가 있다.연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 자연에서 아이디어를 얻은 새로운 소재 설계전략으로 접착·단열·센서 기능이 하나로 결합된 ‘3-in-1 생체 모사 스마트 패치’를 개발했다.패치 한쪽 면에는 도마뱀의 발에서 영감을 얻은 미세 구조를 형성해 접착제 없이도 탈부착되는 건식 접착 기능을 구현했고, 반대 면에는 펭귄 깃털을 닮은 다공성 구조를 형성해 공기를 가두어 열 손실을 줄인다.여기에 온도에 따라 색이 변하는 감온 소재를 결합해 카멜레온처럼 주변 환경의 온도 변화를 색깔로 확인할 수 있도록 했다.이렇게 개발된 패치는 다양한 표면에 접착력이 유지되며 부착면에 오염을 남기지 않는다.동시에 열 손실도 차단해 기존 창문 단열 방식보다 우수한 보온 성능을 나타냈다.연구를 주도한 박준용 교수는 “지금까지 자연 모방 연구가 주로 자연의 단일 기능을 모사하는 데 집중했다면, 이번 연구는 자연의 다양한 기능들을 하나의 소재 안에 조화롭게 통합한 새로운 접근이라는 점에서 의미가 있다”며 “향후 고기능성 패시브 건축 자재, 스마트 인테리어, 적외선 디스플레이, 웨어러블 전자기기, 열 차폐기술 등 다양한 산업분야로 확장될 수 있을 것”으로 기대했다. -
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