창문 스스로 실내온도 조절하는 ‘스마트 윈도우’ 개발

생산기술硏, 적외선 투과율 알아서 조절

생산기술연구원 연구진이 스마트 윈도우를 제작하고 있다/사진=생기원

외부 기온에 따라 실내 온도를 알아서 조절하는 ‘스마트 윈도우’를 국내 연구진이 개발했다.

한국생산기술연구원은 외부 기온 변화에 따라 태양광 적외선 투과율을 스스로 조절하는 ‘스마트 윈도우’ 제조기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

스마트 윈도우는 실내로 들어오는 태양광선을 차단하거나 그 투과율을 제어, 에어컨 등의 냉난방 에너지 손실을 줄이고 효율을 향상시켜주는 기능성 창호를 말한다.

이번에 개발된 스마트 원도우는 특정 온도에서 가시광선은 투과하나 적외선은 막는 열변색 소재 ‘이산화바나듐(VO2)’을 사용, 외부 기온이 일정수준 이상 상승할 경우 적외선 투과를 자동으로 제어한다.

여름철 고온에선 적외선을 70%가량 차단하고 겨울철엔 적외선을 최대한 받아들여 보온 효과를 낸다. 이를 통해 적정 실내온도 유지에 필요한 에너지 소비를 일반 창호보다 30% 가량 절감할 수 있다는 게 연구진의 설명이다.

외부 전원 및 전력 구동 회로가 필요 없어 제작비용도 저렴하다. 창호뿐 아니라 유리창에 덧붙이는 필름 형태의 플렉시블 제품도 생산할 수 있다.

현재 50㎝x50㎝ 크기의 필름 개발을 완료한 상태이며, 앞으로 1mx1m 크기의 대면적 필름을 저렴하게 양산할 수 있을 것으로 예상된다.

이번 연구를 주도한 김대업 박사는 “시제품 비교 평가 결과 스마트 윈도우 필름 부착 여부에 따라 실내 온도 차가 13도가량 발생했다”며 “앞으로 자동차나 온실, 옥외 디스플레이용 필름까지 응용분야를 확대할 것”이라고 말했다.