[핵잼 사이언스] ‘가장 완벽한 흰색’ 나왔다…빛 최대 95.5% 반사

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https://m.nownews.seoul.co.kr/news/science/development/2020/10/24/20201024601003
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수정 2020-10-24 12:37

입력 2020-10-24 12:37

역대 가장 ‘완벽한’ 흰색이 등장했다.

일명 ‘슈퍼 화이트’로 불리는 이것은 표면에 닿는 모든 광자의 95.5%를 반사해내며, 덕분에 똑같은 양의 태양빛을 받아도 주변부보다 낮은 온도를 유지할 수 있다. 이러한 효과는 건물 내부 또는 외부의 온도를 더욱 효율적으로 제어하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다.

미국 퍼듀대학 연구진은 태양 스펙트럼의 모든 파장을 효율적으로 산란시킬 수 있는 입자 농도와 다양한 크기의 탄산칼슘 충전제를 이용해 지금까지 등장한 것 중 가장 완벽한 ‘슈퍼 화이트’를 개발해냈다.

실험 결과 ‘슈퍼 화이트’ 페인트를 이용할 경우 최대 95.5%의 빛을 반사시킬 수 있으며, 이러한 기능은 주변에 비해 온도를 최소 1.7℃에서 최대 10℃까지 낮출 수 있는 것으로 확인됐다.

빛 반사율이 95.5%에 이르는 ‘슈퍼 화이트’ 페인트의 성능을 실험 중인 미국 퍼듀대학 연구진

내부 온도가 뜨거워지는 것을 막기 위해 외벽을 흰색으로 칠한 마을 (자료사진)

연구진은 “지금까지 활용된 열 차단 페인트는 태양빛을 80~90%만 반사했기 때문에 주변보다 낮은 온도를 유지하기가 어려웠다. 하지만 이번에 개발된 ‘슈퍼 화이트’ 는 빛 반사 효과를 최대 95.5%까지 높여 ‘복사냉각’과 관련한 기술을 개발하는데 효과적일 것”이라고 설명했다.

물체로부터 방사된 복사량이 흡수된 복사량보다 많을 때, 그 물체의 온도가 내려가는 상태를 의미하는 복사냉각과 이를 이용한 신소재는 지구온난화로 인한 과열현상을 해결할 수 있는 새로운 기술로 주목받고 있다.

실제로 수많은 현대식 건물은 여름 동안 건물 내부의 열을 외부로 배출하고 적절한 온도를 유지하기 위해 에어컨 장치에 의존해야 한다. 하지만 이 과정에서 더 많은 에너지를 사용하고, 건물에서 빠져나온 열기와 에어컨 실외기 등에서 뿜어져 나오는 뜨거운 바람은 도시의 ‘열섬 현상’ 및 지구온난화를 가속화 시킨다.

그러나 이번에 등장한 ‘슈퍼 화이트’ 페인트를 이용할 경우 복사냉각을 더욱 광범위하게 적용하고 지구온난화 효과를 완화하는데 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대를 모았다.

연구진은 슈퍼 화이트 페인트가 일반 상업용 페인트의 제조 공정과 호환될 수 있을 만큼, 비용은 비슷하거나 더 낮을 수 있다고 설명했다.

이번 연구결과는 빛의 99.96%를 흡수할 수 있어 세상에서 가장 진한 검은색을 내는 신물질인 ‘밴타블랙’(Vantablack)의 반대 개념으로도 학계의 주목을 받고 있다.

자세한 연구결과는 국제 학술지 셀(Cell) 자매지인 셀 리포트 피지컬 사이언스(Cell Report Physical Science)에 게재됐다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr