탄소 나노튜브를 사용한 세계에서 가장 검은 물질이나 벤타블랙은 빛의 99.9% 이상을 흡수하여, 도포한 표면의 요철이나 깊이를 알 수 없게 되기 때문에 망원경의 내벽이나 위장의 신소재로 응용되고 있습니다. 이번에 새롭게 반대로 빛의 95% 이상을 반사하는 도료가 개발되었습니다.
Full Daytime Sub-ambient Radiative Cooling in Commercial-like Paints with High Figure of Merit: Cell Reports Physical Science
https://www.cell.com/cell-reports-physical-science/fulltext/S2666-3864(20)30236-8
This white paint could reduce the need for air conditioning by keeping surfaces cooler than surroundings - Purdue University News
https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2020/Q4/this-white-paint-could-reduce-the-need-for-air-conditioning-by-keeping-surfaces-cooler-than
surroundings.html
You've Heard of Vantablack. Scientists Just Created 'Super White', And It's Very Cool
https://www.sciencealert.com/you-ve-heard-of-vantablack-this-is-what-super-white-paint-can-do
You've Heard of Vantablack. Scientists Just Created 'Super White', And It's Very Cool
Scientists have created a super white paint that is the yin to Vantablack's yang.
www.sciencealert.com
고온의 물체는 주위에 전자파의 형태로 열에너지를 방출하여 온도를 낮추는 '방사냉각'을 일으킵니다. 이 방사냉각이 열섬현상과 지구온난화에 영향을 미치고 있다는 지적이 있어, '어떻게 하면 직사광선에 의한 온도 상승을 억제할 수 있을까?'라는 과제가 오랫동안 과학자들을 괴롭혀왔습니다.
퍼듀대학 기계공학과 연구팀이 개발한 도료는 탄산칼슘을 포함한 아크릴 물감의 일종입니다. 기존의 페인트가 닿은 빛의 최대 80~90%밖에 반사되지 않았지만, 이 새로운 페인트는 직사광선의 95.5%를 반사한다고 합니다. 따라서 이 도료를 칠한 물체는 직사광선에 의한 온도상승이 적어 야외에서도 주위의 온도보다 낮은 온도를 유지할 수 있습니다.
다음은 연구팀이 옥상에서 실시한 실험에서 촬영한 적외선 카메라의 이미지. 왼쪽의 보라색 물체가 새로운 도료를 칠한 타일이고 오른쪽이 시판중인 백색 도료를 칠한 타일입니다. 모두 동일한 조건으로 직사광선이 조사되었음에도 불구하고 새로운 도료를 도포한 타일 쪽이 저온임을 알 수 있습니다.
옥상에서 실험하고 있는 모습을 아래의 동영상에서 볼 수 있습니다.
Radiative Cooling Paint - YouTube
https://www.youtube.com/watch?v=caFzYvYAUo4
왼쪽이 새로운 페인트, 오른쪽이 기존의 페인트. 약간 색깔이 다르지만 거의 차이는 모르겠습니다.
도료를 칠한 타일을 옥상에서 직사광선에 노출시키는 작업을 진행중인 연구팀을 주도하는 퍼듀대학 기계공학과 Xiulin Ruan 교수.
언뜻 보면 그냥 흰색 도료를 칠한 것뿐인 타일이지만.....
온도를 측정할 수 있는 적외선 카메라로 보면 새로운 페인트로 쓴 퍼듀대학의 머리글자인 'P'만 주위 온도보다 낮아 파랗게 떠오르고 있습니다.
연구팀은 다양한 장소나 기상 조건에 따라 2일간의 필드테스트를 실시해, 새로운 도료를 도포한 부분은 야간에 주위의 온도보다 10℃ 정도 낮았고, 낮에는 주위보다 1.7℃ 정도 낮추는 효과가 있다는 것을 확인했습니다.
연구팀에 따르면 이 새로운 페인트는 기존의 페인트와 거의 같은 방법으로 도포할 수 있고, 건조하면 마모나 물에 강해 야외 환경에서 적어도 3주 동안 견딜 수 있다고 합니다. 또한 페인트의 내구성을 높이기 위해 불화탄소 기반의 고분자를 결합하는 것을 연구팀은 제안합니다.
새로운 페인트의 제조 공정은 기존의 페인트와 호환되며, 제조 비용도 거의 동등하거나 더욱 낮아질 수 있다고 합니다.
페인트의 이름은 아직 정해지지 않았습니다.
Ruan 교수는 "실용 가능한 단층 입자 매트릭스 페인트에서 환경 방사 냉각에 대한 신뢰할 수 있는 솔루션을 개발하는 것은 끈기를 필요로 하는 연구과제입니다. 이 새로운 페인트는 방사 냉각을 널리 응용하여 지구온난화의 영향을 완화하기 위해 중요한 존재입니다"라고 주장합니다.
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