중앙대 연구팀, 전기차 발열 잡는 필름 소재 개발

중앙대학교 유영재 교수 연구팀이 개발한 랩핑 필름용 소재에 대한 논문이 실린 켐서스켐 지난해 12월호의 표지.[중앙대학교 제공]

[헤럴드경제 도현정 기자]중앙대학교(총장 박상규) 첨단소재공학과 유영재 교수 연구팀이 전기차 발열 문제를 해결할 수 있는 랩핑 필름용 소재를 개발했다.

유영재 교수 연구팀은 한국화학연구원 김용석 박사 연구팀과 공동연구로, 수송기기 랩핑 필름용 수동복사냉각 소재를 개발하는데 성공했다.

수동복사냉각 소재는 열은 방출시키고 태양 빛은 반사해 물체 표면 온도를 냉각시키는 것이다. 모든 물체가 자발적으로 전자기복사를 방출하는 플랑크 법칙의 원리를 활용한 방식이다. 외부 전원 공급 없이 수송기기, 빌딩, 배터리 등의 온도를 낮춰 전력소모도 줄일 수 있다.

기존에는 구조가 복잡하고 유연성이 낮다는 등의 단점이 있었다. 연구팀은 현재 수송기기용 랩핑필름으로 사용되고 있는 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 활용해 단점을 극복했다. 효율적인 태양광 반사와 적외선 복사가 가능하도록 바이모달 구조를 갖는 다공성 TPU 필름을 설계, 해당 필름의 광학 특성을 이용해 수동복사냉각 효과가 뛰어난 신소재를 개발했다.

연구팀은 개발된 신소재에 대해 탄성이 높고 유연해 복잡한 형상의 물체에도 쉽게 적용할 수 있다고 설명했다. 연구진이 3D 프린팅으로 제작한 다양한 형태의 모델에 적용한 결과, 상업용 쿨링 페인트보다 섭씨 8.76도 이상 냉각됐다. 랩핑 필름 형태여서 수송기기나 태양전지 웨어러블 소자 등 다양한 분야에 응용할 수 있다는 장점도 있다. 연구팀은 전기차 등 수송기기의 발열 문제를 에너지 사용 없이 해결할 수 있을 것이라 전망했다.

이번 연구는 산업통상자원부가 주관하는 산업연계형 저탄소 공정전환 핵심기술개발사업의 지원으로 진행됐다. 연구 성과는 과학기술 분야 국제 학술지 ‘켐서스켐(ChemSusChem)’의 지난해 12월호 표지 논문으로 게재됐다.

유영재 교수는 “새롭게 개발한 소재는 수송기기뿐 아니라 건설, 플랜트, 배터리 등 다양한 분야에 응용될 수 있을 것”이라며 “관련 기업과 적극적인 협업을 통해 에너지 절감과 효율적인 열관리를 위한 핵심기술을 선점해 나가겠다”고 말했다.

kate01@heraldcorp.com