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[IT뉴스]KAIST, '포플러 나뭇잎' 닮은 열조절 소재 개발...전력 없이 스스로 온도 조절

온카뱅크관리자

2025-11-18 08:37:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="4GD5i2UZDk">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fe0908a275271618a0d177c0c5e5f3bd4a37fd663a106b0e7003c628ff8650b2" dmcf-pid="8Hw1nVu5wc" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="포플러 나뭇잎 열관리 전략을 모사한 하이드로겔 기반 자율 온도조절기 작동 개념도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/etimesi/20251118083341348rrho.png" data-org-width="635" dmcf-mid="VxcFo4ztED" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/etimesi/20251118083341348rrho.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            포플러 나뭇잎 열관리 전략을 모사한 하이드로겔 기반 자율 온도조절기 작동 개념도
           </figcaption>
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          <p contents-hash="9e2cdfea07e6483f3441862b4401deee47ebe9fd72c2871913978f05390af134" dmcf-pid="6XrtLf71wA" dmcf-ptype="general">덥고 건조할 때 잎을 말아 뒷면을 드러내 태양빛을 반사하고, 밤에는 잎 표면에 맺힌 수분이 방출하는 열(잠열)로 냉해를 막는 '포플러'의 열관리 전략을 모사한 인공소재가 개발됐다. 건축 외벽·지붕·임시 보호소 등에서 전력 없이 스스로 온도를 조절하는 열관리 기술 적용 가능성을 크게 높였다.</p>
          <p contents-hash="7945290900b36654a93f32aa51173caec9dcd57da64b502275a5f80452e51fcb" dmcf-pid="P0l7cM2uIj" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 송영민 전기 및 전자공학부 교수팀이 김대형 서울대 교수팀과 이와 같은 '유연 하이드로겔 기반 열조절기(LRT)'를 개발했다고 18일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="9ad2db270d9da13004fa73c7e61593db0650ef4ee8590e8bd57bd32261c0d724" dmcf-pid="QpSzkRV7ON" dmcf-ptype="general">LRT 핵심 소재는 리튬 이온(Li⁺)과 하이드록시프로필 셀룰로오스(HPC)를 하이드로겔에 결합한 구조다. Li⁺는 주변 수분을 흡수·응축해 잠열을 조절하고 따뜻함을 유지한다. 또 온도가 올라가면 HPC 분자들이 뭉쳐 하이드로겔이 불투명해지고, 태양광이 반사돼 자연 냉각 효과가 강화된다.</p>
          <p contents-hash="d9ae61c500320582cff7075378555fcf162d3a8f4a8f151376c73f716f463b1b" dmcf-pid="xUvqEefzsa" dmcf-ptype="general">이에 LRT는 주변 온도·습도·조도에 따라 네 가지 열조절 모드로 전환된다. 전력 없이 주변 환경에 맞춰 스스로 냉·난방 모드를 전환하는 자연 모사형 열관리 장치다.</p>
          <p contents-hash="c73483fe9903d66f1f7b0865ad7d3f920b0eb7b14b3ae558ee61ea371eb187aa" dmcf-pid="yAPDzGCEIg" dmcf-ptype="general">실외 실험 결과, LRT는 기존 냉각 소재보다 여름에는 최대 3.7도 더 낮고, 겨울에는 최대 3.5도 더 높은 온도를 유지했다. 7개 기후대(ASHRAE 기준) 대상 시뮬레이션에서는 기존 지붕 코팅보다 연간 최대 153메가줄(MJ)/㎡ 에너지 절감 효과가 있는 것으로 나타났다.</p>
          <p contents-hash="231c16f8bce213ff0a15a07635fc9f298f7874a092eeb96bbcd19d4f09fa78fb" dmcf-pid="WcQwqHhDIo" dmcf-ptype="general">연구팀은 Li⁺와 HPC의 농도를 조절해 열조절 특성을 세밀하게 조정할 수 있음을 확인했고, 이산화티타늄(TiO₂) 나노입자를 추가해 소재 내구성과 기계적 강도도 크게 향상시켰다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0b4d9eae822b85922960cf927a4ff3ea5cc3ea770b791320d86d13b1309a6a31" dmcf-pid="YkxrBXlwIL" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="기술 개발 연구진. 왼쪽부터 KAIST 전기 및 전자공학부의 정효은 석박사통합과정, 김형래 박사과정, 송영민 석좌교수, 장세희 박사후 연구원, 김도현 석박사통합과정, 곽현규 석사과정. 우측 위 사진 왼쪽부터 김대형 서울대 교수, 허세연 SAIT 박사, 신윤수 MIT 박사." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/etimesi/20251118083342673lghe.png" data-org-width="700" dmcf-mid="f5G2sLQ9mE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202511/18/etimesi/20251118083342673lghe.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            기술 개발 연구진. 왼쪽부터 KAIST 전기 및 전자공학부의 정효은 석박사통합과정, 김형래 박사과정, 송영민 석좌교수, 장세희 박사후 연구원, 김도현 석박사통합과정, 곽현규 석사과정. 우측 위 사진 왼쪽부터 김대형 서울대 교수, 허세연 SAIT 박사, 신윤수 MIT 박사.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="b9c460d062bb185d74cf2bae73f77b1355656b065d8f612b3bc147ab9796c4ef" dmcf-pid="GEMmbZSrsn" dmcf-ptype="general">송영민 교수는 “이번 연구는 자연의 지능형 열조절 전략을 공학적으로 재현한 기술로, 계절과 기후 변화에 스스로 적응하는 열관리 장치를 제시했다는 데 의미가 있다”며 “향후 다양한 환경에 적용 가능한 지능형 열관리 플랫폼으로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="ce5dab9aaa984642784f3920c828f9e9b0f9425f669a2ed3a1a81e5911fce9f1" dmcf-pid="HDRsK5vmDi" dmcf-ptype="general">KAIST 전기 및 전자공학부의 김형래 박사과정이 공동 제1저자, 송영민 교수가 교신저자로 참여한 이번 연구 결과는 '어드밴스드 머터리얼즈'에 지난 4일자 온라인 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="91a2aa973396e7efdb3ea7873cb7edcdbe72c2184969bae88b217fced1337e23" dmcf-pid="XweO91TssJ" dmcf-ptype="general">한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 과학기술원 이노코어 사업, 중견연구사업, 나노 및 소재기술개발사업, 미래의료혁신대응기술개발사업, 해외우수연구기관협력허브구축사업, 산업통상자원부와 한국산업기술기획평가원이 지원하는 바이오산업기술개발사업 지원을 받아 수행됐다.</p>
          <p contents-hash="442c48453aac20e3849fdc62f0b5f894f8e2e1b71a6d5b87b511f8166a9b5101" dmcf-pid="ZrdI2tyOrd" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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