2025년 여름, 극심한 폭염으로 인해 북미, 유럽, 중동 전역의 전력망이 마비되면서 혁신적인 냉각 솔루션의 시급성이 부각되었습니다. 지구 온난화가 심화됨에 따라 에어컨 수요가 증가하여 에너지 기반 시설에 더 큰 부담을 주고 있습니다. 그러나 고대 관행에 뿌리를 두고 현대 과학으로 강화된 기술이 유망한 대안을 제시합니다. 바로 복사 냉각입니다.

복사 냉각은 추가적인 에너지 투입 없이 햇빛을 산란시키고 열을 발산하도록 설계된 특수 페인트, 코팅 및 직물을 사용하는 것을 포함합니다. 사우디아라비아 킹 압둘라 과학기술대학교의 재료 과학 및 응용 물리학 교수인 Qiaoqiang Gan은 "복사 냉각은 보편적이며 우리 일상생활 어디에나 존재합니다."라고 말했습니다. Gan 교수는 물체가 낮 동안 태양으로부터 열을 자연적으로 흡수하고 밤에 방출한다고 설명했습니다. 그는 이 과정이 밤새 야외에 주차된 자동차에 응결이 생기는 원인이라고 언급했습니다. 자동차의 금속 지붕이 하늘로 열을 방출하여 주변 공기 온도보다 낮은 표면을 냉각시키기 때문입니다.

인류는 수천 년 동안 복사 냉각을 활용해 왔습니다. 이란, 북아프리카, 인도와 같은 사막 지역에서는 맑은 밤하늘에 물웅덩이를 노출시켜 복사 냉각으로 물을 얼려 얼음을 생산했습니다. 현대의 발전은 이제 첨단 소재 개발을 통해 이 원리를 개선하고 있습니다.

이러한 재료는 태양 반사율과 열 방사율을 극대화하도록 설계되었습니다. 태양 반사율은 표면에서 햇빛을 반사하는 재료의 능력을 나타내고, 열 방사율은 적외선 형태로 열을 방출하는 재료의 능력을 나타냅니다. 이러한 특성을 최적화함으로써 코팅은 건물, 차량 및 기타 표면의 온도를 크게 낮출 수 있습니다.

복사 냉각의 광범위한 채택은 상당한 의미를 갖습니다. 기존 에어컨 시스템에 대한 의존도를 줄임으로써 복사 냉각은 에너지 소비를 줄이고, 온실 가스 배출량을 줄이며, 특히 피크 수요 기간 동안 전력망에 대한 부담을 완화할 수 있습니다. 또한 이 기술은 에어컨에 대한 접근이 제한된 지역에서 쾌적한 온도를 개선할 수 있습니다.

현재 연구는 복사 냉각 재료의 성능, 내구성 및 확장성을 향상시키는 데 중점을 두고 있습니다. 과학자들은 더 높은 반사율과 방사율 값을 달성하기 위해 새로운 폴리머, 세라믹 및 나노 복합 재료를 탐구하고 있습니다. 또한 이러한 재료를 보다 쉽게 ​​접근할 수 있도록 비용 효율적인 제조 공정을 개발하기 위한 노력도 진행 중입니다.