'상변화물질'로 단열… 건물 내부온도 2.5도 낮춰

KIST 연구팀 '옥타데칸' 적용

국내 연구진이 한여름 뜨거운 태양열기가 건물 내부로 들어오는 것을 지연시킬 수 있는 물질을 적용해 실내온도를 낮췄다. 연구진은 건물 벽에 단열재와 함께 이 기술을 활용한다면 열침투 경감 성능을 높여 제로에너지 건물의 외벽 소재로 활용될 수 있다고 설명했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 국가기반기술연구본부 강상우 박사팀이 상변화물질인 '옥타데칸'을 이용해 건물 내부로 열이 들어오는 것을 줄이는데 성공했다고 8일 밝혔다.

연구진은 실험을 통해 외벽에 이 물질을 적용하지 않은 것보다 내부 온도를 2.5℃ 낮췄다.

연구진은 고체상태의 상변화물질이 액체로 변하는 동안 주변의 열을 흡수한다는 것에 주목했다. 즉 주변의 온도가 상승하면 액체로 변하면서 열을 흡수하고 주변의 온도가 낮아지면 고체로 바뀌면서 열을 방출한다.

연구진은 건물에 적용하기 위해 인체에 무해한 물질인 옥타데칸으로 실험을 진행했다.

옥타데칸이 건물 벽에서 액체로 변할 때, 건물 바깥쪽부터 안쪽으로 일정하게 녹지 않는 문제점이 있다.

연구진은 이 문제점을 기포를 주입해 해결했다. 옥타데칸이 액체로 변하는 동안 아래서 기포를 주입해 액체화된 옥타데칸을 골고루 순환시켰다.

그 결과 바깥쪽부터 균일하게 다 녹을 동안 건물벽 전체적으로 열침투가 중지돼 실내 온도상승을 지연시킬 수 있었다.

강상우 박사는 "기포 발생장치를 이용한 단열 벽체가 건물 냉난방 에너지 절감에 기여할 것으로 기대하고 있다"고 말했다. 이번 연구결과는 에너지 분야 '에너지 컨버젼 앤드 매니지먼트' 최신호에 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자