KR102347673B1 - 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스 - Google Patents

온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스 Download PDF

Info

Publication number
KR102347673B1
KR102347673B1 KR1020200037544A KR20200037544A KR102347673B1 KR 102347673 B1 KR102347673 B1 KR 102347673B1 KR 1020200037544 A KR1020200037544 A KR 1020200037544A KR 20200037544 A KR20200037544 A KR 20200037544A KR 102347673 B1 KR102347673 B1 KR 102347673B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nanoparticles
layer
refractive index
cooling device
radiation
Prior art date
Application number
KR1020200037544A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200115351A (ko
Inventor
신종화
민석환
Original Assignee
한국과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국과학기술원 filed Critical 한국과학기술원
Publication of KR20200115351A publication Critical patent/KR20200115351A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102347673B1 publication Critical patent/KR102347673B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3731—Ceramic materials or glass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본원은 외부 기온에 따라 굴절률이 변화하는 나노입자를 이용한 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스, 및 상기 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스를 이용한 냉각 및 보온 방법에 관한 것이다.

Description

온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스{TEMPERATURE SENSITIVE SMART RADIATIVE COOLING DEVICE}
본원은, 외부 기온에 따라 굴절률이 변화하는 나노입자를 이용한 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스, 및 상기 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스를 이용한 냉각 및 보온 방법에 관한 것이다.
복사냉각 디바이스란 태양빛 아래에서도 외부 에너지의 유입없이 자가적으로 주변 기온보다 차가워지는 물질로서, 지구 온난화로 인하여 세계적으로 에너지의 수요량이 증가하고 있는 현실에서 에너지 소비없이 건물 또는 물건의 냉각 및 보온에 도움이 되는 상기 냉각 디바이스의 존재는 글로벌 에너지 산업에 큰 영향을 미칠 수 있다.
본원의 발명자는 복사냉각을 구현하기 위한 냉각재에 대한 발명을 완성하고 선행특허(KR 10-2019-0118755 A)를 출원하였지만, 상기 냉각재는 물리적으로 항상 외부 기온보다 온도가 낮아지게 설계되어 외부 기온이 높은 여름철, 환절기 낮 시간 등에는 유용하지만 주변 기온이 낮을 때인 겨울철, 환절기 밤 시간 등에는 역효과를 내는 문제가 있었다. 이에, 상기 문제점을 보완하기 위해, 외부 기온이 높을 때는 온도가 낮아지고 외부 기온이 낮을 때는 온도가 높아지는 온도 감응형 디바이스 구조를 필요로 하는 실정이다.
본원은, 외부 기온에 따라 굴절률이 변화하는 나노입자 및 호스트 물질을 포함하는 층을 이용한 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스에 관한 것이다.
그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본원의 제 1 측면은, 흑체복사층; 및 상기 흑체복사층 상에 형성되고, 나노입자 및 호스트 물질을 함유하는 산란층을 포함하는, 복사냉각 디바이스를 제공한다.
본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 복사냉각 디바이스를 이용한, 물체의 냉각 및 보온 방법을 제공한다.
본원의 구현예들에 따른 복사냉각 디바이스는, 코팅을 통해 주택, 자동차, 물 탱크의 냉각, 태양광 패널의 온도 저하로 인한 효율 향상에 적용될 수 있으며, 주변 기온이 높을 때는 냉각의 기능을, 주변 기온이 낮을 때는 보온의 기능을 할 수 있는 이점이 있다.
본원의 구현예들에 따른 복사냉각 디바이스는, 외부 기온에 감응하여 굴절률이 변화하는 나노입자를 이용한 것으로서, 태양광뿐만 아니라 중적외선(mid-IR, 이하 MIR이라함) 영역의 전자기파의 산란을 조절하여 냉각 및 보온을 동시에 구현할 수 있는 특징이 있다. 종래의 기술은 가시광 영역만을 조절하거나 중적외선 영역만을 조절하는 것에 한정되어 있으므로, 냉각 및 보온의 효율이 떨어지는 문제점과 냉각에만 초점을 맞출 뿐 보온에 대해서는 그 효과를 조절하지 못하여 주변 기온이 낮을 때에도 냉각이 되는 문제점이 있었으나, 본원의 복사냉각 디바이스는 상기 중적외선 영역의 전자기파뿐만 아니라 태양광 영역의 전자기파의 산란을 조절함으로써 보온 및 냉각을 효율적으로 달성할 수 있다.
도 1은, 본원의 일 구현예에 따른 복사냉각 디바이스의 개략도이다.
도 2는, 본원의 일 구현예에 따른 복사냉각 디바이스의 개략도이다.
도 3은, 본원의 일 실시예에 있어서, 파라핀 샘플에 대한 시차열량주사계 (differential scanning calorimetry, DSC) 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4는, 본원의 일 실시예에 있어서, 제 1 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 단면적 및 산란 효율을 나타낸 그래프이다.
도 5a는, 본원의 일 실시예에 있어서, 태양광 영역에서 제 1 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 위상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 5b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 중적외선 영역에서 제 1 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 위상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 6은, 본원의 일 실시예에 있어서, 제 1 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 7은, 본원의 일 실시예에 있어서, 제 2 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 단면적 및 산란 효율을 나타낸 그래프이다.
도 8a는, 본원의 일 실시예에 있어서, 태양광 영역에서 제 2 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 위상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 8b는, 본원의 일 실시예에 있어서, 중적외선 영역에서 제 2 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 산란 위상 함수를 나타낸 그래프이다.
도 9은, 본원의 일 실시예에 있어서, 제 2 나노입자를 포함하는 층의 상변화에 따른 반사율을 나타낸 그래프이다.
도 10은, 본원의 일 실시예에 있어서,제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 포함하는 복사냉각 디바이스의 전체 반사율을 나타내는 그래프이다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 “전기적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “약”, “실질적으로” 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 “~(하는) 단계” 또는 “~의 단계”는 “~ 를 위한 단계”를 의미하지 않는다.
본원 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 “이들의 조합(들)”의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본원 명세서 전체에서, “A 및/또는 B”의 기재는 “A 또는 B, 또는 A 및 B”를 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "태양광"은 태양으로부터 유입되고, 자외선, 가시광 및 근적외선(0.3 μm 내지 4 μm)을 포함하는 전자기파를 의미한다.
본원 명세서 전체에서, "중적외선(mid-IR)"은 상온의 물체가 흑체 복사하는 적외선 중에서 대기가 흡수하지 못하는 8 μm 내지 13 μm의 파장의 전자기파를 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.
본원의 제 1 측면은, 흑체복사층; 및 상기 흑체복사층 상에 형성되고, 나노입자 및 호스트 물질을 함유하는 산란층을 포함하는, 복사냉각 디바이스를 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노입자와 상기 호스트 물질 간의 굴절률 차이를 이용하여 태양광 및 중적외선의 흡수율과 반사율을 조절하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노입자는 외부 기온에 따라 상변화되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 복사냉각 디바이스는 상온 근처에서 상변화하는 물질을 이용하여 주변 기온이 높을 때는 온도가 낮아지고, 주변 기온이 낮을 때는 온도가 높아지는 디바이스 구조이다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 나노입자는 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 포함하고, 상기 제 2 나노입자의 굴절률은 상기 제 1 나노입자에 비해 큰 것일 수 있다. 구체적으로, 고체 상의 상기 제 1 나노입자는 태양광을 투과시키고, 액체 상의 상기 제 1 나노입자는 태양광을 반사 및/또는 산란시키고, 고체 상의 상기 제 2 나노입자는 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 반사 및/또는 산란시키고, 액체 상의 상기 제 2 나노입자는 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 외부로 투과시키는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자는 외부 기온에 감응하여 상변화를 이루어 굴절률이 변화하는 것일 수 있으며, 상기 굴절률 변화를 통해 호스트 물질과의 굴절률 차이의 조절이 가능하므로, 태양광 및 중적외선의 투과, 산란 및/또는 반사를 조절할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 태양광뿐만 아니라 중적외선(mid-IR) 영역의 전자기파의 산란을 조절하여 냉각 및 보온을 동시에 구현할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 태양으로부터 유입되는 태양광은 큰 복사 에너지를 가진 전자기파로서, 상기 태양광의 전자기파를 물체로부터 반사시키거나 흡수시키는 정도를 조절한다면 물체의 냉각 및 보온을 달성할 수 있다. 또한, 상온의 물체가 흑체 복사하는 적외선 중에서 대기가 흡수하지 못하는 8 μm 내지 13 μm의 파장인 중적외선(MIR)은 대기를 투과하여 우주 공간으로 방출되는 파장을 의미하는 것으로서, 우주의 온도는 2.73K에 가깝기에 지구 내의 물체에 비해 항상 온도가 낮으므로 우주로 방출된 중적외선 영역의 전자기파는 다시 지구로 되돌아오지 못한다. 즉, 태양으로부터 유입된 후, 물체로부터 복사된 중적외선 영역의 전자기파를 통해서는 물체가 일방적으로 우주로 에너지를 방출하기만 할 뿐이므로, 상기 중적외선 영역의 전자기파를 물체에 가두거나 방출시킴을 조절할 수 있다면 냉각 및 보온 역할을 할 수 있다. 종래의 기술은 가시광 영역만을 조절하거나 중적외선 영역만을 조절하는 것에 한정되어 있으므로, 냉각 및 보온의 효율이 떨어지는 문제점과 냉각에만 초점을 맞출 뿐 보온에 대해서는 그 효과를 조절하지 못하여 주변 기온이 낮을 때에도 냉각이 되는 문제점이 있었으나, 본원의 복사냉각 디바이스는 상기 중적외선 영역의 전자기파뿐만 아니라 태양광 영역의 전자기파의 산란 조절함으로써 보온 및 냉각을 효율적으로 달성할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자의 고체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이는 상기 제 1 나노입자의 액체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이에 비해 작은 것이고, 상기 제 2 나노입자의 고체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이는 상기 제 2 나노입자의 액체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이에 비해 큰 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자의 직경은 태양광 파장 범위이고, 상기 제 2 나노입자의 직경은 적외선 파장 범위인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 나노입자의 직경은 자외선, 가시광 또는 근적외선(0.3 μm 내지 4 μm) 파장의 범위일 수 있다. 또한, 상기 제 2 나노입자의 직경은 적외선 파장 범위 중 확장된 중적외선(4 μm 내지 13 μm) 또는 장파장 적외선(8 μm 내지 50 μm) 파장의 범위일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 장파장 적외선은 4 μm 내지 50 μm, 4 μm 내지 40 μm, 4 μm 내지 30 μm, 8 μm 내지 50 μm, 8 μm 내지 45 μm, 8 μm 내지 40 μm, 8 μm 내지 35 μm 또는 8 μm 내지 30 μm 범위의 파장일 수 있다. 아울러, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자의 직경은 단일 값이 아닌 파장 범위 내에서 일정한 분포를 가지는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 호스트 물질, 제 1 나노입자, 제 2 나노입자 및 흑체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 복사냉각 디바이스는, 상기 호스트 물질, 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 함유하는 상부의 산란층, 및 흑체를 함유하는 하부의 흑체복사층을 포함하는 것일 수 있다. 상기 호스트 물질은 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 둘러싸고 있는 것일 수 있으며, 상기 제 1 나노입자와 제 2 나노입자는 주변의 호스트 물질과의 상호작용을 통해 보온 및 냉각 디바이스로서의 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 나노입자는 태양광 범위의 크기로서, 태양광의 산란/투과를 조절하며, 상기 제 2 나노입자는 적외선 범위의 크기로서 중적외선의 산란/투과를 조절하여 냉각 및 보온 효과를 발휘할 수 있다. 또한, 상기 흑체는 유입되는 모든 파장의 전자기파를 흡수하고 IR 영역의 전자기파를 복사하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산란층은 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 혼재된 단일층; 또는 상기 제 1 나노입자를 포함하는 제 1 층, 및 상기 제 2 나노입자를 포함하는 제 2층을 포함하는 복합층을 포함하는 것일 수 있다. 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층은 적층 순서에 관계없이 적용가능하다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는, 외부 기온이 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 높은 경우(냉각 필요)에는, 제 1 나노입자와 호스트 물질과의 굴절률 차이가 커서 상기 산란층이 태양광을 대부분 반사하고, 제 2 나노입자와 호스트 물질과의 굴절률 차이가 작아서 상기 산란층이 흑체복사층에서 방사되는 중적외선을 산란없이 우주로 방출시켜서 대상 물체가 냉각되도록 하는 것일 수 있다. 또한 상기 복사냉각 디바이스는, 외부 기온이 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 낮은 경우(보온 필요)에는, 제 1 나노입자와 호스트 물질과의 굴절률 차이가 작아서 상기 산란층이 태양광을 투과시켜 상기 흑체복사층이 흡수하도록하고, 제 2 나노입자와 호스트 물질과 굴절률 차이가 커서 상기 산란층이 흑체복사층에서 방사되는 중적외선을 상기 산란층의 하단에 가두어서 대상 물체가 보온(난방)되도록 하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자의 호스트와의 굴절률 차이는, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자의 상변화를 통해 조절하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 상변화는 고체-액체 상변화를 의미하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 호스트 물질은 태양광 및 중적외선을 투과시키는 것일 수 있으며, 상기 흑체복사층은 유입되는 모든 파장의 전자기파를 흡수하고 적외선의 전자기파를 복사하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 호스트 물질은 태양광 및 중적외선을 산란 및 반사하지 않으며, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자와의 상호 작용을 통해 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 태양광과 중적외선의 투과, 산란 및/또는 반사 작용을 할 수 있도록 한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자는 상변화 물질을 포함하고, 상기 상변화 물질은 약 15 ℃ 내지 35℃에서 상변화하는 성질을 가지는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 상변화 온도(고체-액체)는 상기 약 15 ℃ 내지 35℃ 범위뿐만 아니라, 지역에 따른 주변온도 범위에 맞게 조절될 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 상변화 물질은 상기 약 15 ℃ 내지 35℃ 온도 범위에서 고체-액체의 상변화(녹는점)가 일어날 수 있으며, 주변 온도가 상변화 물질의 녹는점보다 높을 때는 상변화 물질이 액상으로, 주변 온도가 상변화 물질의 녹는점보다 낮을 때는 고체로 존재하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 2 나노입자를 구성하는 물질은, 상기 제 1 나노입자의 상변화 물질과 동일하거나 상이할 수 있다. 구체적으로 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질이 상기 제 1 나노입자의 상변화 물질과 상이한 경우에는 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질은 상기 제 1 나노입자의 상변화 물질에 비해 굴절률이 큰 것일 수 있다. 또는, 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질이 상기 제 1 나노입자의 상변화 물질과 동일한 물질인 경우에는 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질은 굴절률이 큰 물질을 추가 포함하는 것일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 추가 물질은 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자에 포함되는 상변화 물질과 균일하게 혼합(homogeneous mixture)되는 물질일 수 있으며, 상기 추가 물질은 상기 제 2 나노입자의 굴절률을 높이는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 굴절률의 크기는 제 1 나노입자 < 호스트 물질 < 제 2 나노입자의 순서인 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 나노입자의 굴절률은 액체 상 < 고체 상 < 호스트 물질의 굴절률의 순서인 것일 수 있으며, 상기 제 2 나노입자의 굴절률은 호스트 물질의 굴절률 < 액체 상 < 고체 상의 순서인 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제2 나노입자는 각각 독립적으로 구체, 타원체, 원기둥, 각기둥, 다면체 또는 코어-쉘 구조일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 비제한적인 예로서, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자가 코어-쉘 구조인 경우, 코어 물질로서 상변화 물질을 포함하고, 쉘 물질은 상기 호스트 물질과 굴절률이 유사 또는 동일한 물질일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파를 흡수하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파의 방출을 차단하여 보온을 구현하는 것일 수 있다. 구체적으로, 주변 온도가 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 낮아 보온이 필요한 경우(외부 온도가 상변화 물질의 녹는점보다 낮은 경우)에는 상기 상변화 물질이 고체가 되도록 하여 태양 및/또는 대기로부터 복사되어 유입되는 태양광을 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 통해 투과시키고, 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 제 2 나노입자에서 산란시켜 비투과시키는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 외부 온도가 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 낮은 경우(상변화 물질의 녹는점 보다 낮은 경우)에서, 제 1 나노입자의 고체 상태의 상변화 물질과 호스트 물질의 굴절률 차이가 작고 고체 상의 산란 단면적이 액체 상에 비해 작으므로 입사되는 태양광은 상기 제 1 나노입자를 그대로 투과하고; 및 제 2 나노입자의 고체 상태의 상변화 물질은 호스트 물질의 굴절률과 차이가 크나 전방 산란율이 매우 크므로 입사되는 태양광은 제 2 나노입자를 그대로 투과한다. 그리고, 제 2 나노입자는 고체 상에서 높은 산란 단면적을 유지하면서 측면 산란이 증가하기 때문에 다중 산란을 통해 흑체에서 복사된 중적외선이 제 2 나노입자에 의해 산란되어 비투과된다. 이로써, 본원의 복사냉각 디바이스는 태양광 및 중적외선 영역의 전자기파가 대상 물체 근처에 머물도록 하여 대상 물체가 보온되도록 할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파의 흡수를 차단하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파를 방출하여 냉각을 구현하는 것일 수 있다. 구체적으로, 주변 온도가 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 높아 냉각이 필요한 경우(외부 온도가 상변화 물질의 녹는점보다 높은 경우)에는 상기 상변화 물질이 액체가 되도록 하여 태양 및/또는 대기로부터 복사되어 유입되는 태양광을 반사시키고, 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 그대로 우주로 투과시키는 것일 수 있다. 보다 구체적으로, 주변 온도가 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 상변화 온도보다 높은 경우(상변화 물질의 녹는점 보다 높은 경우)에서, 제 1 나노입자의 액체 상태의 상변화 물질은 호스트 물질과 굴절률 차이가 크고, 액체 상의 산란 단면적이 고체 상에 비해 크므로 측면으로 산란된 빛이 다중 산란되어 입사한 방향으로 나아가 입사되는 태양광은 제 1 나노입자에서 산란 및/또는 반사된다. 또한 제 2 나노입자의 액체 상태의 상변화 물질은 고체 상태의 상변화 물질보다 더 굴절률이 작으나, 산란 단면적이 고체 상에 비해 작으므로, 흑체복사층에서 복사된 중적외선 영역의 전자기파는 그대로 우주로 투과된다. 이로써, 본원의 복사냉각 디바이스는 태양광 및 중적외선 영역의 전자기파를 대상 물체에 머물 수 없게 하고 대상 물체가 냉각되도록 할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자에 포함되는 상변화 물질은 상온 부근에서 상변화를 갖는 물질로서, 고체 상태에서 호스트 물질과 굴절률이 유사하고 액체 상태에서는 호스트 물질보다 굴절률이 낮은 물질일 수 있다. 또한, 상기 제 2 나노입자에 포함되는 상변화 물질은 상기 제 1 나노입자에 포함된 상변화 물질에 비해 굴절률이 커서 액체 상태에서 호스트 물질과 굴절률이 유사하고, 고체 상태에서 호스트 물질에 비해 굴절률이 큰 것일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 제 1 나노입자 및 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질은 각각 독립적으로 파라핀 왁스 (녹는점: ~ 30℃), 폴리에틸렌글리콜(polyethylene glycol, PEG, 녹는점 20℃), 메틸팔미테이트(methyl palmitate, palm oil에서 추출한 palmitic acid를 ester화한 화합물, 녹는점 29℃) 또는 하이드로겔을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 동일한 상변화 물질을 사용하는 경우, 상기 제 2 나노입자의 상변화 물질에는 굴절률이 큰 추가 물질을 포함하는 것일 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 상변화 물질은 파라핀 왁스이고, 상기 파라핀 왁스는 상이한 알칸족 분자로 이루어지는 것일 수 있다. 상기 알칸족의 탄소 사슬의 길이가 길수록 녹는점이 높아지므로 상이한 알칸족 분자를 포함하되, 이들의 혼합비를 조절하여 파라핀 왁스의 녹는점을 자유롭게 조절할 수 있다. 예를 들어, C17H36, C18H38, C20H42 및 C22H46을 1:1:1:1의 중량부로 혼합할 경우, 상기 파라핀 왁스는 약 30℃의 녹는점을 가질 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 호스트 물질은 태양광 영역 및 중적외선 영역의 전자기파를 투과시키는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 호스트 물질은, 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Poly(methyl methacrylate)), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 불화바륨(BaF2) 및 불화칼슘(CaF2) 중에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 호스트 물질은 상기 제 1 층 및 상기 제 2 층에서 모두 동일한 물질을 사용할 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 흑체복사층에 포함되는 흑체는 유입되는 태양광 영역 및 중적외선 영역의 전자기파를 흡수하고 중적외선 영역의 전자기파를 복사(방사)하는 것일 수 있다. 비제한적이 예로서, 상기 흑체는 카본 블랙(carbon black), 산화 철(FeO)의 나노입자가 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 또는 Poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoropropylene, P(VdF-HFP)) 수지를 포함하는 것일 수 있으며, 호스트 물질에 포함된 구조일 수 있다. 또한, 상기 카본 블랙(carbon black) 또는 산화 철(FeO)의 나노입자의 농도는 흑체복사층 전체 부피 대비 80 부피% 이상일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산란층과 흑체복사층의 두께 비는 상기 제 1 나노입자, 제 2 나노입자 및 호스트 물질의 성분에 따라 달라질 수 있다. 비제한적인 예로서, 상기 산란층은 100 μm 내지 10 mm일 수 있으며, 상기 흑체복사층은 0.1 mm 내지 0.5 mm일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산란층이 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 혼재된 단일층인 경우, 상기 산란층은 100 μm 내지 10 mm일 수 있으며, 상기 흑체복사층은 0.1 mm 내지 0.5 mm 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또는, 상기 산란층이 상기 제 1 나노입자를 포함하는 제 1 층, 및 상기 제 2 나노입자를 포함하는 제 2층을 포함하는 복합층인 경우, 상기 제 1 층의 두께는 100 μm 내지 5 mm 일 수 있으며, 상기 제 2 층의 두께는 100 μm 내지 5 mm일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 제 1 나노입자의 직경은 0.2 내지 2 μm일 수 있으며, 상기 제 2 나노입자의 직경은 4 μm 내지 50 μm일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 산란층이 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 혼재된 단일층인 경우, 상기 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자의 농도는 상기 산란층 전체 부피 대비 30 부피% 내지 80 부피%를 차지하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또는, 상기 산란층이 상기 제 1 나노입자를 포함하는 제 1 층, 및 상기 제 2 나노입자를 포함하는 제 2층을 포함하는 복합층인 경우, 상기 제 1 나노입자의 농도는 상기 제 1 층 전체 부피 대비 30 부피% 내지 80 부피%를 차지하고, 제 2 나노입자의 농도는 상기 제 2 층 전체 부피 대비 30 부피% 내지 80 부피%를 차지하는 것일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 또한, 상기 단일층에 있어서, 제 1 나노입자와 제 2 나노입자의 개수 비(number fraction)은 1 : 1 내지 5 : 1일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 보온을 필요로 하는 경우에는 상기 복사냉각 디바이스의 태양광 반사율의 절대적인 수치는 중요하지 않고 단지 냉각을 필요로 하는 경우에서의 반사율보다 작으면 제한없이 사용 가능한 것이다. 구체적으로, 상기 복사냉각 디바이스는 냉각을 필요로 하는 경우에는 태양광의 반사율은 최소 0.90 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로, 태양광의 반사율은 0.90 내지 0.99일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 보온을 필요로 하는 경우에는 상기 복사냉각 디바이스의 중적외선 반사율의 절대적인 수치는 중요하지 않고 단지 냉각을 필요로 하는 경우에서의 반사율보다 크면 제한없이 사용 가능한 것이다. 구체적으로, 상기 복사냉각 디바이스는 냉각을 필요로 하는 경우에는 중적외선의 반사율은 최대 0.20 이하일 수 있으며, 보다 구체적으로, 중적외선의 반사율은 0.05 내지 0.20, 0.10 내지 0.20 또는 0.05 내지 0.10일 수 있다.
본원의 제 2 측면은, 제 1 측면에 따른 복사냉각 디바이스를 이용한, 물체의 냉각 및 보온 방법을 제공한다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 냉각 및 보온 시키고자 하는 물체 상에 형성되는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파의 흡수를 차단하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파를 방출하여 복사냉각 디바이스 자체 및 물체의 냉각을 구현하는 것일 수 있다.
본원의 일 구현예에 있어서, 상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파를 흡수하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파의 방출을 차단하여 복사냉각 디바이스 자체 및 물체의 보온을 구현하는 것일 수 있다.
제 1 측면 및 제 2 측면에 있어서, 서로 공통될 수 있는 내용은 그 기재가 생략되었더라도 모두 적용될 수 있다.
이하, 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원이 이에 제한되지 않을 수 있다.
[실시예]
1. 복합층의 산란층을 포함하는 복사냉각 디바이스(실시예 1)의 제조
상변화 물질로서 상온에서 상변화하도록 설정하였고, 모든 파장에서 일정한 굴절률을 가지는 (분산이 없는, dispersionless) 물질을 사용하였다. 구체적으로, 제 1 나노입자의 굴절률은 고체 상에서 1.45 및 액체 상에서 1.3을 갖도록 하였으며, 제 2 나노입자의 굴절률은 고체 상에서 1.7 및 액체 상에서 1.55롤 갖도록 하였다. 호스트 물질(매질)은 굴절률 1.5의 물질을 사용하였다. 흑체복사층의 성분으로서 유입되는 전자기파의 전 파장에 대해 흡수도가 1인 흑체를 사용하여 본원의 복사냉각 디바이스(실시예 1)을 제조하였다 (도 1).
제 1 나노입자의 직경은 300 nm, 제 1 층의 두께는 4 mm, 및 상기 제 1 나노입자의 농도는 제 1 층 전체 부피 대비 30 부피%로 설정하였다. 제 2 나노입자의 직경은 26 μm, 제 2 층의 두께는 1 mm, 및 상기 제 2 나노입자의 농도는 제 2 층 전체 부피 대비 30 부피%로 설정하였다.
2. 실험예 (실시예 1의 태양광 및 중적외선 조절)
Monte Carlo 시뮬레이션하여 디바이스에 입사하는 수백만 개의 광자가 진행하는 경로를 계면에서의 Fresnel 투과/반사, 입자에 의한 산란 확률과 방향 등을 고려하여 계산하였으며, 이를 통해 파장에 따른 반사/투과/흡수도를 도출하였다.
산란층의 반사율은 산란 단면적의 크기와 후방 산란율의 정도에 영향을 받으며, 상기 산란 단면적이 크고 후방으로 많이 산란하는 경우 높은 반사율을 얻을 수 있다. 도 4를 참조하면, 제 1 층에서, 중적외선 파장의 산란 단면적은 입자의 상에 관계없이 미미하게 나타나 액체 상 및 고체 상 경우 모두 중적외선 반사율이 매우 낮음을 확인할 수 있다. 또한 도 5a 및 도 5b에서 후방 산란율이 액체 상 및 고체 상 모두가 매우 비슷하게 나타나 가시광선에서의 반사율 차이는 대부분 산란 단면적의 차이로 인하여 나타남을 확인하였다. 또한, 액체 상의 태양광 산란 단면적이 더 크기 때문에 제 1 층의 산란층의 태양광 반사율 역시 고체 상 입자를 포함한 산란층의 반사율보다 높음을 확인하였다 (도 6). 이로써, 전체적으로 제 1 나노입자가 중적외선 반사율에 미치는 영향을 최소화하였고(낮은 반사율로 대부분 투과함), 동시에 외부 온도가 높을 때(액체 상)는 태양광을 산란하고 외부 온도가 낮을 때(고체 상)는 태양광을 투과하는 특성이 구현됨을 확인하였다 (도 6). 제 1 층의 태양광 반사율 modulation의 정도는 약 0.74 내지 0.90으로 나타남을 확인하였다.
도 7를 참조하면, 제 2 나노입자를 포함하는 제 2 층에서, 액체 상 제 2 나노입자의 경우, 태양광 파장에서 넓은 산란 단면적을 가지지만 대부분 전방으로 산란되기 때문에 낮은 반사율을 가지는 것을 확인하였다(도 7 및 도 8a). 또한, 중적외선 파장에서는 반대로 후방으로 산란하는 비율이 증가하지만 산란 단면적은 감소하여 마찬가지로 낮은 반사율을 가지는 것을 확인하였다 (도 7 및 도 8b). 고체 상의 제 2 나노입자인 경우, 태양광 파장에서 넓은 산란 단면적을 가지고, 후방으로 산란하는 비율이 비교적 높기 때문에 액상 입자보다는 높은 반사율을 가지는 것을 확인할 수 있으며(도 7 및 도 8a), 중적외선 파장에서는 산란 단면적이 증가하고 후방으로 산란되는 비율도 비슷한 수준으로 유지되어서 비교적 높은 반사율을 가지는 것을 확인하였다 (도 7 및 도 8b). 이로써, 전체적으로 제 2 나노입자가 태양광 파장의 반사율에 끼치는 영향을 최소화하고(낮은 반사율, 대부분 투과), 동시에 외부 온도가 높을 때(액체 상)는 중적외선을 투과하고, 온도가 낮을 때(고체 상)는 중적외선을 산란하는 특성을 구현하였음을 확인하였다 (도 9). 제 2 층의 중적외선 반사율 modulation의 정도는 약 0.08 내지 0.4로 나타남을 확인하였다.
실시예 1의 복사냉각 디바이스가 제 1 층 및 제 2층의 복합층의 산란층으로 포함하는 경우에 있어서, 외부 기온에 따른 복사냉각 디바이스의 복사냉각 성능을 확인한 결과는 하기 표 1과 같다 (하기 표의 온도는 복사냉각 디바이스와 외부 대기의 온도를 동일하게 설정하였음).
외부 온도 10℃ 40℃
입자의 상 고체 액체
태양열 흡수량
P sol (W/m 2 ) 		232.75 87.31
흑체 복사열
P rad (W/m 2 ) 		161.00 356.01
대기 복사열P atm (W/m 2 ) 107.57 235.59
복사냉각 디바이스로 유입되는
총 에너지
P net (W/m 2 ) 		179.32 -33.11
상기 표 1 및 도 10을 살펴볼 때, 실시예 1의 복사냉각 디바이스는 외부 기온에 따라 상변화를 통해 복사냉각 디바이스로 유입되는 총 에너지의 조절이 가능함을 확인할 수 있으며, 이를 통해 총 에너지를 기준으로 판단컨대 외부 기온이 높을 때 냉각이 되고 외부 온도가 낮을 때는 가열이 되는 것을 확인할 수 있다. 또한 흑체 복사열과 태양열 흡수량 비교를 통하여 외부 기온이 낮을 때는 태양광을 흡수 및 중적외선을 산란하여 가두고, 외부 기온이 높을 때는 태양광을 산란 및 중적외선을 투과하여 방출시키는 것을 확인할 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (13)

  1. 흑체복사층; 및
    상기 흑체복사층 상에 형성되고, 나노입자 및 호스트 물질을 함유하는 산란층
    을 포함하는, 복사냉각 디바이스로서,
    상기 나노입자는 외부 기온에 따라 상변화되는 것인,
    복사 냉각 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자와 상기 호스트 물질 간의 굴절률 차이를 이용하여 태양광 및 중적외선의 흡수율과 반사율을 조절하는 것인, 복사냉각 디바이스.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노입자는 제 1 나노입자 및 제 2 나노입자를 포함하고,
    상기 제 2 나노입자의 굴절률은 상기 제 1 나노입자에 비해 큰 것인, 복사냉각 디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    고체 상의 상기 제 1 나노입자는 태양광을 투과시키고, 액체 상의 상기 제 1 나노입자는 태양광을 반사 및/또는 산란시키고,
    고체 상의 상기 제 2 나노입자는 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 반사 및/또는 산란시키고, 액체 상의 상기 제 2 나노입자는 흑체복사층에서 복사되는 중적외선을 외부로 투과시키는 것인, 복사냉각 디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 나노입자의 고체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이는 상기 제 1 나노입자의 액체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이에 비해 작은 것이고,
    상기 제 2 나노입자의 고체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이는 상기 제 2 나노입자의 액체 상의 굴절률과 상기 호스트 물질의 굴절률 차이에 비해 큰 것인, 복사냉각 디바이스.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 나노입자의 직경은 태양광 파장 범위이고, 상기 제 2 나노입자의 직경은 적외선 파장 범위인 것인, 복사냉각 디바이스.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 산란층은 상기 제 1 나노입자와 상기 제 2 나노입자가 혼재된 단일층; 또는
    상기 제 1 나노입자를 포함하는 제 1 층, 및 상기 제 2 나노입자를 포함하는 제 2 층을 포함하는 복합층을 포함하는 것인, 복사냉각 디바이스.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 호스트 물질은 태양광 및 중적외선을 투과시키는 것인, 복사냉각 디바이스.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 흑체복사층은 유입되는 모든 파장의 전자기파를 흡수하고 적외선의 전자기파를 복사하는 것인, 복사냉각 디바이스.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파의 흡수를 차단하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파를 방출하여 냉각을 구현하는 것인, 복사냉각 디바이스.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 복사냉각 디바이스는 0.3 μm 내지 8 μm 및/또는 13 μm 내지 20 μm의 전자기파를 흡수하고, 8 μm 내지 13 μm의 전자기파의 방출을 차단하여 보온을 구현하는 것인, 복사냉각 디바이스.
  13. 제 1 항에 따른 복사냉각 디바이스를 냉각 또는 보온 시키고자 하는 물체 상에 형성하는, 물체의 냉각 또는 보온 방법.
KR1020200037544A 2019-03-29 2020-03-27 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스 KR102347673B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20190036932 2019-03-29
KR1020190036932 2019-03-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200115351A KR20200115351A (ko) 2020-10-07
KR102347673B1 true KR102347673B1 (ko) 2022-01-07

Family

ID=72884662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200037544A KR102347673B1 (ko) 2019-03-29 2020-03-27 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102347673B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230126509A (ko) 2022-02-23 2023-08-30 고려대학교 산학협력단 스마트 복사 냉각가열 기능을 갖는 자동차용 선루프

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102609048B1 (ko) * 2021-03-04 2023-12-06 한국과학기술원 온도 감응 및 색상형 스마트 복사냉각 디바이스
KR102578319B1 (ko) * 2021-06-10 2023-09-14 한국전자기술연구원 광흡수제어가능한 다층박막필름 및 그의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140753A (ja) 2010-12-28 2012-07-26 Hiraoka & Co Ltd 遮熱発熱性透光膜材および膜屋根構造物
WO2014010532A1 (ja) * 2012-07-10 2014-01-16 コニカミノルタ株式会社 誘電多層膜構造を有する赤外遮蔽フィルム
KR101894909B1 (ko) 2016-11-15 2018-09-04 한국과학기술원 고굴절률 메타물질, 및 이의 제조방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU759971B2 (en) * 1999-09-29 2003-05-01 Cygnet Works, Inc. Thermochromic laminates and methods for controlling the temperature of a structure
CN101815763A (zh) * 2007-06-19 2010-08-25 悉尼科技大学 冷却材料
US9927188B2 (en) * 2015-06-15 2018-03-27 Palo Alto Research Center Incorporated Metamaterials-enhanced passive radiative cooling panel
WO2017111546A1 (ko) * 2015-12-23 2017-06-29 한국과학기술원 광대역 특성을 갖는 고굴절률 메타물질 나노 복합구조체
KR102036818B1 (ko) * 2018-04-11 2019-10-25 고려대학교 산학협력단 상전이 물질을 이용한 스마트 태양광 흡수-반사 장치
KR102154072B1 (ko) * 2018-04-11 2020-09-09 고려대학교 산학협력단 복사냉각에서 색상 구현이 가능한 냉각재 및 이를 이용한 색상 구현 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140753A (ja) 2010-12-28 2012-07-26 Hiraoka & Co Ltd 遮熱発熱性透光膜材および膜屋根構造物
WO2014010532A1 (ja) * 2012-07-10 2014-01-16 コニカミノルタ株式会社 誘電多層膜構造を有する赤外遮蔽フィルム
KR101894909B1 (ko) 2016-11-15 2018-09-04 한국과학기술원 고굴절률 메타물질, 및 이의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230126509A (ko) 2022-02-23 2023-08-30 고려대학교 산학협력단 스마트 복사 냉각가열 기능을 갖는 자동차용 선루프

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200115351A (ko) 2020-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102347673B1 (ko) 온도 감응형 스마트 복사냉각 디바이스
US20220357116A1 (en) Radiative cooling structures and systems
Li et al. A materials perspective on radiative cooling structures for buildings
US8593581B2 (en) Thermally switched optical downconverting filter
CN101641618B (zh) 热开关式光学下变频滤光片
Hewakuruppu et al. Limits of selectivity of direct volumetric solar absorption
Wang et al. Materials, structures, and devices for dynamic radiative cooling
Kim et al. Optical and thermal filtering nanoporous materials for sub-ambient radiative cooling
Yazdanifard et al. Parametric investigation of a nanofluid-NEPCM based spectral splitting photovoltaic/thermal system
Arrés Chillón et al. Transparent glass surfaces with silica nanopillars for radiative cooling
Li et al. Ultra-broadband thermal radiator for daytime passive radiative cooling based on single dielectric SiO2 on metal Ag
KR102036818B1 (ko) 상전이 물질을 이용한 스마트 태양광 흡수-반사 장치
Jeon et al. Electrospinning-assisted radiative cooling composite films
Pustovalov et al. Optical properties of nanoparticles and nanofluids for direct absorption of solar radiation
KR102578319B1 (ko) 광흡수제어가능한 다층박막필름 및 그의 제조방법
KR20230112470A (ko) 주간 복사냉각기능을 갖는 플라스틱 콤포지트를 포함하는 복사 냉각 소자
Maiorov Light-Transparent Infrared Filters with Dispersed Plasmonic Nanoparticles
KR102560227B1 (ko) 냉온열 복합 생산 유닛
US20220196351A1 (en) Radiative cooling device based on incidence and emission angle control
Gangisetty et al. Selection of nano-particulate material for improved passive cooling skylight performance
Kim et al. Wavelength selective cover for sub-ambient passive radiative cooling
KR20240002274A (ko) 온도감응형 복사냉각 소재
KR20230168974A (ko) 태양광 반사능이 향상된 복사냉각 페인트
Torres et al. Towards Cooling Concrete: Evaluation of Cement and Cement Composites Under Realistic Climatic Conditions
AU2011239346A1 (en) Thermally switched optical downconverting filter

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant