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Sep 08, 2023

하이드로겔 유리: 건물의 에너지 절약을 위한 새로운 유리 디자인

2022년 8월 30일

2022년 8월 30일

고등 교육 출판사

건물에서의 에너지 사용은 전 세계 총 에너지 소비의 40% 이상을 차지하며, 그 중 조명과 공간 냉방이 상당한 비율을 차지합니다. 전통적인 유리창은 수세기 동안 사용되어 왔습니다. 그러나 에너지 효율적이지는 않습니다. 여름에는 창문을 통해 전달되는 근적외선 햇빛이 원치 않는 난방을 생성하고, 중적외선의 높은 반사로 인해 건물의 열 방출이 제한됩니다.

이러한 "온실 효과"는 냉각 에너지 소비를 악화시킵니다. 번개에 대한 높은 가시투명도를 유지하면서 냉각 소비를 줄이기 위해 창문을 통해 근적외선 및 중적외선을 조작하는 방법은 안경 설계에 있어 매우 어려운 문제로 남아 있습니다.

Kang Liu 교수가 이끄는 중국 우한 대학의 연구원들은 하이드로겔 층과 일반 유리 층으로 구성된 새로운 하이드로겔-유리 디자인을 제안했습니다. 기존 유리와 비교하여 하이드로겔 유리는 더 높은 수준의 가시광선 투과율, 더 강한 근적외선 차단 및 더 높은 중적외선 열 방출을 보유합니다.

이러한 특성을 통해 연구원들은 하이드로겔 유리 창이 실내 조명을 향상시키고 실내 온도를 낮출 수 있음을 보여줍니다. 시뮬레이션에 따르면 새로운 창문은 전 세계 여러 도시에서 건물 조명 및 냉방에 사용되는 에너지 사용량을 2.37~10.45MJ·m−2·year−1 범위로 줄일 수 있는 것으로 나타났습니다. 이 연구는 Frontiers of Optoelectronics에 게재되었습니다.

추가 정보: Jia Fu 등, 에너지 효율적인 창을 위한 하이드로겔 유리의 광대역 조명 관리, 광전자 공학의 개척자(2022). DOI: 10.1007/s12200-022-00033-4