에어컨 없이 실내를 시원하게 유지하는 '콜드튜브'가 개발되다

시원함뿐만 아니라 건강을 유지하기 위해서라도 에어컨 가동이 필수가 되었습니다만, 에어컨을 계속 가동하면 전기세가 늘어나거나 냉방병이 걸리는 등 환경과 신체에 미치는 영향이 걱정되기도 합니다. 그래서 과학자들은 피부에 닿는 공기를 식히는 것이 아니라 인간이 방사하는 열을 흡수하는 방식으로 작동하는 '콜드튜브'라는 새로운 냉각시스템을 개발했습니다.

This 'Cold Tube'can beat the summer heat without relying on air conditioning
https://news.ubc.ca/2020/08/18/researchers-design-a-new-way-to-stay-cool-in-the-summer/

This ‘Cold Tube’ can beat the summer heat without relying on air conditioning

Membrane-assisted radiant cooling for expanding thermal comfort zones globally without air conditioning | PNAS
https://www.pnas.org/content/early/2020/08/17/2001678117

Membrane-assisted radiant cooling for expanding thermal comfort zones globally without air conditioning

콜드튜브는 벽이나 천장에 설치하는 패널식 시스템으로, 패널에 물이 순환하여 차가움을 유지합니다. 열은 방출을 통해 뜨거운 표면에서 차가운 표면으로 이동하는 성질을 가지고 있어서, 인간이 패널 아래에 서면 피부의 열이 패널로 이동합니다. 이 방법을 사용하면 콜드튜브는, 에어컨을 사용하지 않고도, 마치 차가운 공기가 몸 주위에 있는 것 같은 감각을 얻을 수 있다고 합니다.

이러한 시스템은 과거 수십 년 동안 산업현장에서 이용되고 있었고, 콜드튜브는 '제습시스템을 필요로 하지 않는다'는 점이 포인트. 차가운 아이스 커피 한 잔을 뜨거운 곳에 두면 유리 표면에 물방울이 붙는 것처럼, 지금까지 콜드튜브 같은 공냉 시스템은, 발생한 물을 없애기 위한 제습시스템이 필요했습니다. 그러나 새로이 개발된 콜드튜브는, 열방사를 투과시키면서 결로 발생을 방지한다고 합니다. 냉각 패널을 감싸는 밀폐가능한 방습막으로 제습시스템의 문제를 해결하고 있습니다.

프로젝트는 브리티시 컬럼비아 대학, 프린스턴 대학, UC버클리, 싱가포르 ETH센터의 연구자가 참가했습니다.

연구팀은 2019년 싱가포르에서 실제로 콜드튜브를 사용한 집을 지어, 주민 55명에서 피드백을 받았습니다. 콜드튜브를 가동시키고 있으면 평균 기온이 30도인 날에도 주민들의 대부분은 '쾌적하다', '서늘하다'고 답했다고 합니다.

아래가 콜드튜브를 사용한 건물.

실내의 벽이나 천장에 부착된 파란 패널이 콜드튜브입니다.

제습시스템을 필요로 하지 않는 콜드튜브는 에어컨 에너지 소비의 50%를 줄일 수 있다고 보여지고 있습니다. 프로젝트의 시찰을 실시했던 AIL Research의 수석엔지니어인 Eric Teitelbaum 씨는 여름 행사장이나 공연장, 버스 정류장, 공공시설 등 많이 곳에서 콜드튜브가 이용될 수 있다고 말합니다. 현실적으로는 이러한 시설에서는 콜드튜브만을 사용하는 것이 아니라, 에어컨과 함께 사용함으로써 에너지 소비를 억제하는 사용법이 생각되고 있는 것 같습니다.

한편, 콜드튜브는 실내의 온도, 습도와 관계없이 작동하기 때문에, 여름에도 에어컨을 사용하지 않고 창문을 열어놓는 것만으로도 무더위를 보낼 수도 있고, 특히 기온 상승으로 미래에 냉각시스템의 필요성에 직면하게 될 개발도상국에서의 이용이 기대되고 있습니다.