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[과학돋보기] 햇빛 강도에 따라 자동으로 변색되는 똑똑한 '스마트 윈도우' / YTN 사이언스

■ 한치환 / 한국에너지기술연구원 박사 [앵커] 햇빛이 강하게 들어올 때 블라인드나 커튼을 쳐 이를 막곤 하죠. 창문이 스스로 투과율을 조절해 빛을 차단한다면 어떨까요? 오늘 '과학돋보기'에서는 '스마트 윈도우'에 대해 알아보도록 하겠습니다. 한국에너지기술연구원 태양광연구단 한치환 박사와 함께합니다. 어서 오세요. 이번에 한국에너지기술연구원에서 스마트 윈도우를 개발하셨다고 들었습니다. 햇빛 강도에 따라서 자동으로 창문의 색깔을 조절하는 것으로 알려져 있는데 이런 '스마트 윈도우'를 개발한 이유가 있다면 뭘까요? [인터뷰] 사무실에 있을 때 햇빛이 강한 날은 유리창으로 들어오는 빛 때문에 눈이 부시기도 하고, 컴퓨터 화면도 잘 보이지 않을 때가 있습니다. 그래서 블라인드를 치게 되는데요. 손으로 일일이 쳤다 거뒀다를 반복해야 해서 불편함이 있습니다. 이런 불편을 해소하기 위해서 햇빛이 강한 날은 자동으로 색이 변해 햇빛이 들어오는 것을 차단해주고, 밤이 되면 다시 투명해져 밖이 잘 보이는 스마트 윈도우를 개발하게 되었습니다. 저희가 개발한 스마트 윈도우는 색이 변하는 기능 외에도 적외선 차단 기능을 가지고 있어 여름철 냉방비용을 줄일 수 있는데요. 적외선을 95% 이상 차단하기 때문에 냉방에너지를 16% 정도 줄일 수 있는 것으로 파악되었습니다. 이는 고기능성 단열 창호보다 5% 정도 에너지 절약 효과가 좋은 것입니다. [앵커] 5% 나요? 그러니까 마치 자동차의 선팅을 한 것처럼 그런 변색 효과를 낼 수 있는 것은 물론, 적외선 차단과 에너지 절약 효과까지 낼 수 있다, 설명해 주셨는데요. 그런데 기존에도 이런 전기 변색 창문이 있는 것으로 알고 있거든요. '스마트 윈도우'는 어떤 차이가 있나요? [인터뷰] 네, 기존 전기변색 스마트 윈도우 제품은 전기를 가하면 색이 변해 햇빛의 투과도를 낮추는 제품입니다. 이미 미국과 독일에서 기술개발에 성공하여 제품을 출시하였는데요. 그런데 이런 전기 변색 스마트 윈도우의 경우에 투명 전도성 기판을 사용하기 때문에 가격이 비쌉니다. 또 전기를 필요로 하기 때문에 컨트롤러 등이 필요하고 전기배선을 창문까지 연결하는 시공 등의 어려움이 있습니다. 그래서 저희는 일반적인 건물에는 거의 적용되지 못하고 있으며, 고가의 신축 건물에만 적용되고 있는데요. 그래서 저희가 개발한 스마트 윈도우는 태양전지 기술과 전기 변색 기술이 융합돼 기존 전기 변색 기술의 단점인 높은 생산단가와 별도의 전원공급 장치 문제를 동시에 해결할 수 있었습니다. 소자 내에 광 흡수층을 포함하고 있어 햇빛을 받으면 소자 내부에서 자동으로 전력이 생성되기 때문에 별도의 전원공급장치가 필요하지 않고요. 햇빛이 강하면 더 많은 전력이 생성돼 전기 변색 소자를 짙은 색으로 변하게 하고, 햇빛이 약하면 전력이 적게 생성돼 창문의 색을 약하게 변하게 하는 것이죠. 또, 제품을 생산할 때 고가의 전도성 유리를 사용하지 않기 때문에 제품의 가격 또한 낮출 수 있습니다. [앵커] 그러니까 유리창 스스로 태양광 발전하면서 투과율도 스스로 조절한다는 말씀이시군요. 그런데 이 소자 내에 광 흡수층을 넣는 기술을 실현하기 어려웠을 것 같은데 개발하시는 과정에서 어려움은 없었는지 듣고 싶습니다. [인터뷰] 연구 초기에는 태양전지와 전기 변색을 각각 병렬로 제작하는 연구를 진행했었는데요. 관련 기업에서는 이렇게 개발할 경우 제조단가가 높아서 상용화 가능성이 거의 없다고 그런 우려를 했습니다. 그래서 어떻게 하면 태양전지와 전기 변색을 하나의 소자 ... [YTN 사이언스 기사원문] https://science.ytn.co.kr/program/pro...