Thermal Management
Cooling without Energy, Insulation with Transparency.
전력 소모 없는 복사 냉각 기술과 스마트 윈도우용 광학 소재 연구.
Smart Glass
투명 단열 & 복사 냉각
Ag Dewetting 기술
Color Cooling
컬러 구현 복사 냉각
Fabry-Perot 필터
Optical Analysis
적분구 분광 분석
UV-vis-NIR & FT-IR
Smart Glass for Thermal Management
2024 - 2025 | KICET
📄 Published in Advanced ScienceResearch Focus
소다라임 글라스 위에 Ag 기반 다층 박막을 형성하여, 열처리 온도 조절을 통해 투명도를 유지하면서 외부 열 차단(Photothermal Heating) 또는 내부 열 방출(Radiative Cooling) 기능을 선택적으로 구현하는 스마트 윈도우 개발.
Key Engineering
- Phase Change Control: E-beam으로 증착된 Ag/TiO₂/Ag 박막을 RTP(Rapid Thermal Processing)로 열처리하여 Ag 입자의 Dewetting(비젖음) 및 나노 입자화 유도.
- Anti-fogging: Ag 나노 입자의 발열 특성을 이용해 온도 차이에 의한 수분 응결(김서림) 방지 기능 구현.
- Optical Analysis: 적분구(Integrating Sphere)를 장착한 UV-vis-NIR 분광광도계를 사용하여 산란된 빛까지 포함한 정확한 반사/투과 스펙트럼 분석 수행.
🚀 Impact
✓ Advanced Science 저널 게재 (Impact Factor 14.3, 2025 기준)
✓ 투명도 유지하며 이중 기능(단열 + 냉각) 선택적 구현
✓ Anti-fogging 부가 기능으로 실용성 향상
Radiative Cooling Color Filters
2024 - 2025 | KICET | Experimental Study
Research Focus
기존의 흰색/은색 위주의 복사 냉각 소재의 심미적 한계를 극복하기 위해, 다양한 색상을 구현하면서도 냉각 성능을 유지하는 PDMS 기반 컬러 필터 연구.
Key Engineering
- Fabry-Perot Resonance: Au 기판 위에 Ge 박막 두께(5~70nm)를 조절하여 빛의 간섭 효과를 이용한 다채로운 색상 구현.
- Performance Optimization: PDMS 코팅을 통해 대기창(8-13μm) 영역의 방사율(Emissivity)을 극대화하여 냉각 효율 향상.
- Field Test: 자체 제작한 셋업과 Pyranometer, Data Logger를 활용한 야외 실측(Outdoor Test)으로 실제 온도 저감 효과 입증.
🚀 Impact
✓ 심미성과 냉각 성능을 동시에 만족하는 컬러 필터 개발
✓ 야외 실측을 통한 실제 온도 저감 효과 검증
✓ 건축 외장재 등 실용화 가능성 확보
🔬 Optical Characterization Methods
Analytical Equipment & Methods
광학 소재의 정확한 특성 분석을 위해 다양한 분광 분석 장비를 활용하여 가시광선부터 적외선 영역까지 포괄적인 광학 데이터를 확보.
UV-vis-NIR Spectroscopy
• 적분구(Integrating Sphere) 장착으로 산란광 포함 정확한 측정
• 가시광선~근적외선 영역 (400-2500nm) 분석
• 색상 및 투명도 특성 평가
FT-IR Spectroscopy
• 대기창(8-13μm) 영역 방사율 측정
• 복사 냉각/단열 성능 평가
• 온도 제어 없는 실온 측정
Field Testing
• 태양광 복사 강도(Pyranometer) 실시간 측정
• 실제 환경 온도 변화 검증
• 열 카메라를 통한 표면 온도 분포 확인
Analytical Support
💻 RSoft Optical Simulation
실제 증착 전, 다층 박막 구조의 광학적 거동 예측. 굴절률(n)과 소광계수(k) 데이터 기반 최적 두께 조건 도출로 실험 시행착오 최소화.
🏭 Industrial Sample Analysis
외부 기업(디어스아이 등) 의뢰 샘플의 광학 특성 분석 지원. Radiative cooling cement 등 다양한 기능성 소재의 반사율, 투과율 데이터 확보 및 신뢰성 검증.