필름이 햇빛 차단하고 전기까지 저장한다

UST 졸업생 한지수 박사, 스마트 윈도우 기술개발

유리외관 건물. 게티이미지 제공

[파이낸셜뉴스] 과학기술연합대학원대학교(UST) 졸업생인 한지수 한화솔루션 첨단소재 연구소 연구원이 에너지 저장이 가능한 스마트 윈도우 기술을 개발했다. 이 기술로 건물 유리에 전기를 저장할 수 있는 필름을 만들 수 있다. 원리는 평소에 투명하게 있다가 전기가 저장되면 색이 변하면서 빛 투과율을 낮춘다. 필름이 빛을 차단해 한여름 냉방에 쓰이는 에너지 소모를 낮출 수 있다.

한지수 박사는 21일 "이 스마트 윈도우는 향후 디스플레이, 센서 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 필름은 그래핀 전극이 적용돼 에너지 충방전이 가능하다.

즉 배터리의 일종인 슈퍼커패시터의 특징이 있다.

이를 위해 한 박사는 인듐주석화합물보다 유연하고 내구성이 높은 전도성 고분자를 사용했다. 즉, 전기를 저장하는데 적합한 전도성 고분자인 '에틸렌 다이옥시시오펜'에 그물망 역할을 할 유기물 '트리메톡시실란'를 첨가해 전기 화학반응의 안정성을 높였다. 여기에 슈퍼커패시터로도 적용 가능한 그래핀 전극을 사용했다.

그결과, 이 필름은 낮은 전압에서도 안정적으로 색이 변했다.

투명했던 필름이 20.6% 정도로 착색이 일어났으며, 빛 투과율이 59.3%로 낮아졌다. 뿐만아니라 인듐주석화합물로 만든 것과 비교했을때, 충방전 저장 용량이 약 5배 이상 컸다.

이번 연구논문을 지도한 김주연 한국전자통신연구원 선임연구원은 "그래핀 전극 기반의 전기변색 슈퍼커패시터 기술이 접목된 스마트 윈도우로의 적용을 통해, 앞으로 2050 탄소중립 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자