2025년 여름, 북미, 유럽, 중동 전역에 걸쳐 광범위한 폭염이 전력망에 부담을 주면서 지속 가능한 냉각 솔루션의 필요성이 더욱 부각되었습니다. 지구 온난화가 심화됨에 따라 에어컨 장치에 대한 의존도는 에너지 기반 시설에 점점 더 큰 부담을 주고 있습니다. 그러나 현대 재료 과학으로 강화된 고대 관행에 뿌리를 둔 기술이 유망한 대안을 제시합니다. 바로 복사 냉각입니다.
복사 냉각은 특수 페인트, 코팅 및 직물을 사용하여 햇빛을 산란시키고 추가적인 에너지 투입 없이 열을 방출하는 자연적인 열 발산 과정을 활용합니다. 킹 압둘라 과학기술대학교의 재료 과학 및 응용 물리학 교수인 차오창 간은 복사 냉각이 보편적인 현상이라고 설명합니다. "거의 모든 물체는 낮 동안 태양으로부터 열을 흡수하고 밤에는 일부를 다시 방출합니다."라고 간 교수는 말했습니다. 이 과정은 밤새 밖에 주차된 자동차에 종종 응결이 생기는 이유를 설명해 줍니다. 자동차의 금속 지붕이 열을 하늘로 발산하여 주변 공기 온도보다 낮은 표면을 냉각시켜 이슬이 맺히게 됩니다.
인류는 수천 년 동안 복사 냉각을 활용해 왔습니다. 이란, 북아프리카, 인도와 같은 사막 지역에서는 맑은 밤하늘에 물웅덩이를 노출시켜 물이 얼도록 복사 냉각을 활용하여 얼음을 만들었습니다. 현대 재료 과학의 발전은 이제 이 고대 기술을 개선하고 있습니다. 연구자들은 태양 반사율과 열 방사율을 극대화하도록 설계된 페인트, 코팅 및 직물을 개발하고 있습니다. 이러한 재료는 건물, 차량 및 의류에 적용하여 열 흡수를 줄이고 냉각을 촉진할 수 있습니다.
복사 냉각의 광범위한 채택이 갖는 의미는 매우 큽니다. 기존 에어컨에 대한 수요를 줄임으로써 복사 냉각은 전력망에 대한 압력을 완화하고 에너지 소비를 줄이며 온실 가스 배출량을 줄일 수 있습니다. 또한 이러한 기술은 안정적인 전력 공급이 부족한 지역에서 쾌적한 온도를 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
현재 연구는 복사 냉각 재료의 성능, 내구성 및 확장성을 향상시키는 데 중점을 두고 있습니다. 과학자들은 광범위한 환경 조건에서 태양 반사율과 열 방사율을 최적화하기 위해 메타 물질 및 광자 구조와 같은 새로운 재료를 탐구하고 있습니다. 비용 효율적이고 쉽게 배치할 수 있는 복사 냉각 솔루션의 개발은 광범위한 채택과 지구 온난화의 영향을 완화하는 데 매우 중요합니다.
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