새로운 페인트 기술로 향상된 단열 성능 제공

에너지 효율성과 지속 가능성을 향한 중요한 진전으로 스탠포드 대학의 연구원들은 건물 단열 분야에서 획기적인 발전을 공개했습니다.

다양한 색상으로 제공되는 혁신적인 페인트 제제는 건물과 다양한 공간이 온도 제어를 관리하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 난방 및 냉방에 대한 수요를 줄임으로써 이러한 페인트는 상당한 비용 절감뿐만 아니라 탄소 배출의 현저한 감소를 약속합니다.

현재 공간 난방 및 냉방은 전 세계 에너지 소비와 온실가스 배출의 상당 부분을 차지하고 있습니다. 스탠포드의 새로운 페인트는 이러한 문제를 실질적으로 완화할 수 있는 가능성을 보여주었습니다.

최근 미국 국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 발표된 연구에 따르면 새로운 페인트는 추운 환경에서 난방 에너지 사용량을 최대 36%까지 줄이고 따뜻한 환경에서는 냉각 에너지 요구량을 거의 21%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 이는 미국의 다양한 기후대에 걸쳐 일반적인 중층 아파트 건물의 난방, 환기 및 공조(HVAC) 에너지 소비가 1년 동안 7.4% 감소한다는 것을 의미합니다.

SLAC 국립 가속기 연구소의 재료 과학 및 엔지니어링, 에너지 과학 및 엔지니어링, 광자 과학 분야의 저명한 인물인 Yi Cui 교수는 난방 및 냉방 모두에서 에너지 절감의 긴급한 필요성을 강조합니다. 지구 온도가 계속 상승함에 따라 특히 개발도상국에서 에어컨 사용이 증가하고 있습니다. 이번 연구의 수석 저자인 Cui는 배출 제로 목표에 맞춰 글로벌 에너지 및 배출 감소의 시급성을 강조합니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 연구팀은 단열을 강화하고 실내 환경과 외부 환경 사이의 열 교환을 최소화하는 혁신적인 방법을 모색했습니다. 우수한 단열을 위한 신소재에 중점을 두는 것은 건축 환경의 에너지 효율성을 높이는 데 있어 중추적인 측면입니다.

이 혁신의 핵심은 페인트 구성에 대한 새로운 접근 방식입니다. 금속성 은색이나 회색 외관으로 인해 실용성이 제한되는 기존 저방출 페인트와 달리 새로 개발된 페인트는 2층 구조를 가지고 있습니다.

적외선 반사 알루미늄 플레이크로 구성된 바닥층은 무기 나노입자를 함유한 초박형 적외선 투명 상부층과 결합됩니다. 이 디자인은 효율적인 단열뿐만 아니라 다양한 미학에 적합한 다양한 색상을 제공합니다.

외부 응용 분야의 경우 페인트는 적외선의 상당 부분을 반사하는데, 이는 자연 가열에 크게 기여합니다. 이 빛의 대부분이 색상 레이어를 통과하도록 허용함으로써 페인트는 건축 자재의 열 흡수를 방지합니다. 추운 환경에서는 내부 벽에 칠해진 페인트가 적외선을 반사하여 열을 유지하는 데 도움이 됩니다.

이러한 페인트의 잠재력은 전통적인 건물을 넘어 확장됩니다. 종종 높은 냉각 비용의 부담을 안고 있는 냉장 운송과 관련된 트럭과 열차는 이 기술의 이점을 누릴 수 있습니다. 이중층 구성을 통해 모양과 재질에 관계없이 다양한 표면에 적용할 수 있으므로 다양한 시나리오에서 향상된 단열 기능을 제공합니다.

게다가 실용성과 내구성도 놓치지 않았습니다. 도료의 발수성은 습한 조건에서도 안정성을 보장하며, 극한의 온도와 산성 환경에 대한 노출을 통해 복원력을 확인했습니다.

고급 페인트 제제는 Zhenan Bao 교수, Shanhui Fan 교수 및 스탠포드의 저명한 학계의 다른 사람들과 같은 존경받는 연구자들이 참여한 학제간 노력의 정점입니다. 팀이 실제 적용을 위해 페인트를 미세 조정하기 위해 노력함에 따라 그들의 노력은 잠재적으로 환경과 경제 모두에 긍정적인 영향을 미치면서 에너지 효율적인 건설 및 운송의 새로운 시대를 예고할 수 있습니다.