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[복사 냉각 및 태양열 흡수 기능이 있는 3D 스마트 에너지 장치 개발] 팀은 3D 구조의 각도를 조정하여 장치의 가열 및 냉각 성능을 성공적으로 제어했으며, 이는 다양한 규모의 건물 및 전자 장치의 기후 제어를 위한 에너지 효율적인 솔루션을 향한 유망한 단계를 표시했다.

박세훈 | 기사입력 2024/10/29 [00:02]

[복사 냉각 및 태양열 흡수 기능이 있는 3D 스마트 에너지 장치 개발] 팀은 3D 구조의 각도를 조정하여 장치의 가열 및 냉각 성능을 성공적으로 제어했으며, 이는 다양한 규모의 건물 및 전자 장치의 기후 제어를 위한 에너지 효율적인 솔루션을 향한 유망한 단계를 표시했다.

박세훈 | 입력 : 2024/10/29 [00:02]

 

복사 냉각 및 태양열 흡수 기능이 있는 3D 스마트 에너지 장치 개발

 

대구경북과학기술원(DGIST) 로봇메카트로닉스공학과 김봉훈 교수가 이끄는 연구팀은 가역 가열 및 냉각 기능을 모두 갖춘 '3D 스마트 에너지 디바이스'를 도입했다. 이 혁신적인 프로젝트는 KAIST 기계공학과의 이봉재 교수와 고려대학교 재료과학과 이헌 교수가 공동으로 개발했다. 그 중요성을 인식한 국제 저널 *Advanced Materials*는 이 장치를 표지 기사로 특집으로 다루었다.

 

난방 및 냉방이 전 세계 에너지 수요의 거의 절반을 차지하기 때문에 특히 지구 온난화와 대기 오염에 기여하는 등 환경에 미치는 영향이 상당하다. 이 문제를 해결하기 위해 태양 흡수 및 복사 냉각을 활용하는 장치가 지속 가능한 대안으로 모색되었다. 그러나 현재 많은 시스템은 기능이 제한되어 가열 또는 냉각만 제공하며 대부분의 대규모 구현은 유연성이 부족하다.

 

김 교수 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 단일 구조에서 냉난방이 가능한 '3D 스마트 에너지 디바이스'를 개발했다. 이 장치는 혁신적인 메커니즘을 통해 작동한다: 기계적 박리 기술을 통해 3D 구조를 열면 실리콘 엘라스토머와 은으로 구성된 하단 층이 드러나 복사 냉각을 용이하게 한다. 반대로, 구조물이 닫히면 검은색으로 칠해진 표면이 태양열을 포착하여 난방 효과를 만든다.

 

스킨, 유리, 강철, 알루미늄, 구리 및 폴리이미드를 포함한 다양한 기판에 대한 광범위한 테스트를 통해 장치의 적응 가능한 열 특성이 입증되었다. 팀은 3D 구조의 각도를 조정하여 장치의 가열 및 냉각 성능을 성공적으로 제어했으며, 이는 다양한 규모의 건물 및 전자 장치의 기후 제어를 위한 에너지 효율적인 솔루션을 향한 유망한 단계를 표시했다.

 

"우리의 연구가 이렇게 권위 있는 학술지의 표지 기사에 선정된 것을 영광으로 생각합니다." 김봉훈 교수의 말이다. "우리는 이러한 연구 결과를 산업 및 건물 환경에 적용하여 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 되도록 하는 것을 목표로 합니다." (Energy Daily)

 

 
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