서울대학교 연구팀이 겨울철 손난로(핫팩)에 사용하는 아세트산나트륨의 특성을 활용해 햇빛이나 온도에 영향을 받지 않는 스마트윈도우를 개발했다. 스마트 윈도우는 자동으로 태양광선 투과율이나 색상을 조절하는 새로운 유리창이다.
서울대 공대는 고승환 기계항공공학부 교수팀이 아세트산나트륨을 이용해 기계적 충격과 열 에너지를 활용하는 새로운 MTC(Mechano Thermo Chromic device) 스마트윈도우를 만들었다고 31일 밝혔다.
연구팀은 안밖이 서로 보이는 투명한 유리에서 불투명한 유리로 전환하는 방법을 일상 생활 속 제품에서 착안했다. 겨울철 똑딱 단추를 누루면 투명 점액에서 불투명 고체 상태로 변화하는 손난로의 성질을 활용한 것이다.
손난로에 들어가는 아세트산나트륨 성분은 과포화 상태에서 투명한 액체 상태를 유지하지만, 기계적 충격을 가하면 염이 석출되는 동시에 불투명해지는 광학적 특성을 갖는다. 반대로 석출된 염 화합물을 특정 온도까지 가열하면 물질이 다시 투명한 상태가 된다.
연구팀은 전기를 이용하지 않아도 유리창에 간단한 기계적 충격이나 열에너지를 투입하는 방식으로 투명도를 달리할 수 있도록 했다. 이러한 스마트윈도우는 외부 자외선이 높은 환경 등에서 내부를 보호하는 역할을 한다.
고승환 교수는 "광 차폐 시 전기 및 열 에너지 필요 없이 단순한 기계적 충격과 가열을 통해 투명하거나 불투명한 광학적 특성을 구현할 수 있다"며 "MTC 장치는 투명하고 유연한 재료의 액체여서 곡면에 적용하기 용이하고 내구성도 확보했다"라고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 국제학술지 '사이언스어드밴스(Science Advances)'에 7월 26일자로 실렸다.