KIST, 상변화물질 단점 '기포 주입'으로 해결
실내 온도상승 낮춰 건물 냉방부하 저감 기대

KIST 연구진이 상변화물질을 적용해 건물벽을 통한 열침투를 경감시키는데 성공했다.<사진=KIST 제공>
KIST 연구진이 상변화물질을 적용해 건물벽을 통한 열침투를 경감시키는데 성공했다.<사진=KIST 제공>
외부 열침입을 줄여줄 건물 외벽 소재가 개발됐다. 실내 온도상승을 낮춰 건물 냉방부하를 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

KIST(한국과학기술연구원·원장 윤석진)는 강상우 국가기반기술연구본부 박사팀이 상변화물질을 적용해 건물벽을 통한 열침투를 경감시키는데 성공했다고 8일 밝혔다.

상변화물질은 주변 온도가 상승하면 열을 흡수하고 주변온도가 낮아지면 열을 방출하는 재료다. 대표적 물질로는 양초 원료인 파라핀 오일이 있다. 

고체상태의 상변화물질은 액체로 변하는 동안 주변의 열을 흡수하기 때문에 상변화물질이 흘러내리지 않도록 케이스에 담아 건물 벽에 적용하면 외부의 열이 내부로 침투하는 것을 막을 수 있다. 하지만 액체로 상변화할 때 일정하게 녹지않아 이미 녹아버린 쪽을 통해 열이 실내로 침투하는 등 온도유지효과가 금세 사라지는 단점이 있다.

강 박사팀은 불균일한 상변화 현상을 기포 주입을 통해 해결했다. 상변화가 일어나는 동안 상변화물질 하부로부터 기포를 주입해 액체화된 상변화물질을 골고루 순화시켰다. 그 결과 상변화물질이 바깥쪽부터 균일하게 녹게 되어 건물벽 전체적으로 열침투가 중지되기 때문에 실내로의 온도상승을 지연시킬 수 있었다.

강상우 박사는 "연구에 활용된 상변화물질 기포 발생장치를 이용한 단열 벽체가 건물 냉난방 에너지 절감에 기여할 것으로 기대한다"며 "상변화물질을 이용한 단열 기술은 건물 벽에 단열재와 함께 활용되어 열침투 경감 성능을 높이고 제로에너지 건물의 외벽 소재로도 활용될 수 있다"고 말했다.

연구결과는 에너지 분야 학술지 'Energy Conversion and Management'에 게재됐다.

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