‘똑똑한 코팅’… 일정온도 넘으면 햇볕막아 ‘덥지않게’

여름철의 뜨거운 열기는 막는 동시에 겨울철의 따뜻한 열기는 통과시킬 수 있는 창문이 등장할 전망이다.

최근 영국 화학자들이 섭씨 29도보다 높을 때는 열을 반사시키고 이보다 낮을 때는 열을 통과시키는 ‘스마트 코팅’을 개발했다. 이는 항상 열을 반사시키기만 하는 다른 코팅과 차별되는 특성이다.

리버풀대의 트로이 매닝 박사와 런던대의 이반 파킨 박사가 개발한 ‘스마트 코팅’은 텅스텐이 가미된 산화바나듐(VO₂)으로 만들어져 있다. 이번 연구는 ‘재료화학 저널’ 최신호에 발표됐다.

원래 산화바나듐에 다른 금속이 첨가되면 68도에서 열을 반사하기 시작한다는 사실은 잘 알려져 있었다. 이번 연구는 정확히 29도에서 열을 반사시키도록 산화바나듐의 적절한 혼합물을 찾아낸 것이 핵심이다. 연구팀이 개발한 코팅은 1.9%만 텅스텐이고 나머지는 산화바나듐이다.

스마트 코팅이 가능한 이유는 특정 온도를 전후해 코팅의 원자 구조가 바뀌기 때문이다. 또 원자 구조가 바뀌는 특정 온도는 첨가되는 텅스텐의 양에 따라 바뀔 수 있는데 5도까지 가능하다고 한다.

매닝 박사는 “보통 종이보다 1000배나 얇은 두께면 충분히 기능을 발휘한다”며 “이 코팅은 여름철 실내를 시원하게 하는 데 드는 에너지 소비를 줄여줄 것”이라고 밝혔다.

문제점은 이 코팅이 노란색을 띤다는 것이다. 연구팀은 다른 화학물질을 넣어 색깔을 더 흐리게 만들 계획이다.

이충환 동아사이언스기자 cosmos@donga.com