여름철 차량 과열을 줄이기 위해, 전기를 쓰지 않고도 열을 외부로 방출하는 '투명 복사냉각 필름' 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 서울대학교 고승환 교수, MIT 강 첸(Gang Chen) 교수, 현대차·기아의 기초소재연구센터 및 열에너지통합개발실 연구팀이 공동으로 차량 유리에 적용 가능한 대면적 투명 복사 냉각(STRC) 필름을 설계·제작하고, 여러 지역의 기후와 운행 조건에서 수행한 실차 평가를 통해 냉방 에너지 절감과 탄소 저감 효과를 입증했다고 11일 밝혔다.
여름철 태양 복사에 노출된 차량은 실내 온도가 빠르게 상승해 막대한 냉방 에너지를 소비한다. 기존 차량용 로이(Low-E) 코팅이나 틴팅 필름은 태양 빛의 유입을 일부 차단할 뿐, 이미 실내에 축적된 열을 외부로 효과적으로 방출하지 못해 냉각 효과에 한계가 있다.
연구팀은 가시광 투과율 70% 이상을 유지하면서도 태양 근적외선을 반사하고, 중적외선 영역에서 차량 내부 열을 외부로 방출하는 다층 구조의 대면적 투명 복사냉각 필름을 개발했다. 이 필름은 전기에너지를 소비하지 않고 차량 실내 온도 상승을 억제하고 열쾌적성 도달 시간을 축소해 전기자동차의 전기소모를 최소화할 수 있다.
연구팀이 한국, 미국, 파키스탄 등 서로 다른 기후 지역에서 여름과 겨울, 주차 및 주행 조건을 포함해 수행한 실차 실험 결과, 대면적 투명 복사 냉각 필름을 적용한 차량은 모든 조건에서 일관되게 실내 온도가 낮게 유지됐다.
특히, 여름철 냉방 에너지 절감 효과는 겨울철 난방 증가분을 크게 상회했다. 또 에어컨 작동 후 쾌적 상태에 도달하는 시간이 17분 단축되는 것으로 나타났다.
연구팀 관계자는 "이번 연구는 서로 다른 국가와 계절, 운행 조건을 고려해 실제 차량으로 검증했다는 점에서 의미가 크다"며 "투명 복사냉각 기술이 실제 차량 환경에서도 적용 가능함을 실증적으로 보여준 첫 사례"라고 말했다.