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May 18, 2023

지구 온난화를 완화하는 가장 하얀 페인트

Purdue의 과학자들은 적용하면 지붕 표면 온도를 낮추고 그 아래 건물을 식힐 수 있는 흰색 페인트를 만들었습니다. 카라 버클리 시우린 루안(Xiulin Ruan)

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퍼듀(Purdue)의 과학자들은 적용 시 지붕 표면 온도를 낮추고 그 아래 건물을 식힐 수 있는 흰색 페인트를 만들었습니다.

카라 버클리

퍼듀 대학의 기계공학과 교수인 Xiulin Ruan은 새로운 유형의 페인트를 만들기 시작했을 때 기네스 세계 기록을 만들려고 시작한 것이 아니었습니다. 그는 지구를 불태우지 않고 건물의 온도를 낮추는 더 높은 목표를 가지고 있었습니다.

2020년에 Ruan 박사와 그의 팀은 반사판 역할을 할 수 있는 일종의 흰색 페인트를 공개하여 태양 광선의 95%를 지구 표면에서 대기를 통해 깊은 우주로 반사시킵니다. 몇 달 후, 그들은 햇빛 반사율을 98%까지 증가시키는 훨씬 더 강력한 제제를 발표했습니다.

페인트의 특성은 거의 슈퍼히어로적입니다. 정오에는 주변 공기 온도보다 표면을 화씨 8도 더 시원하게 만들고 밤에는 최대 19도 더 시원하게 만들어 건물 내부 온도를 낮추고 에어컨 필요성을 최대 40%까지 줄일 수 있습니다. 뜨거운 태양 아래에서도 만졌을 때 시원하다고 Ruan 박사는 말했습니다. 에어컨과 달리 페인트는 작동하는 데 에너지가 필요하지 않으며 외부 공기를 따뜻하게 하지 않습니다.

2021년 기네스는 이 페인트를 역대 가장 흰색 페인트로 선언했으며 이후 여러 상을 수상했습니다. 이 페인트는 원래 지붕용으로 구상되었지만 의류, 신발, 자동차, 트럭, 심지어 우주선 제조업체도 떠들썩해졌습니다. 작년에 Dr. Ruan과 그의 팀은 차량의 열을 반사할 수 있는 보다 가벼운 버전을 고안했다고 발표했습니다.

“우리는 실제로 세계에서 가장 하얀 페인트를 개발하려고 노력한 것이 아니었습니다.”라고 Ruan 박사는 인터뷰에서 말했습니다. “우리는 기후 변화에 도움을 주고 싶었지만 지금은 위기에 가깝고 점점 더 악화되고 있습니다. 우리는 지구를 냉각시키면서 에너지를 절약하는 데 도움이 될 수 있는지 알아보고 싶었습니다.”

페인트는 공식적으로 세계에서 가장 흰색이지만 빛을 산란시키기 때문에 눈이 멀 정도로 흰색은 아니라고 Ruan 박사는 말했습니다. 철물점에서 파는 흰색 페인트와 별로 달라 보이지 않습니다.

페인트가 상업적으로 사용되기까지는 최소 1년이 소요되며, 내구성과 먼지 저항성을 높이기 위한 작업이 진행 중입니다. Ruan 박사는 Purdue 팀이 한 회사와 제휴를 맺었지만 아직 이름을 밝힐 수는 없다고 말했습니다. 연구팀은 울트라화이트를 베이스로 한 컬러 페인트도 개발하고 있다. "그들은 흰색보다 덜 이상적으로 작동하지만 다른 상업용 색상보다 더 좋습니다"라고 그는 말했습니다.

기후 위기가 악화됨에 따라 과학자들은 지구를 수동적으로 냉각시킬 수 있는 다양한 유형의 코팅 및 필름을 포함한 반사 재료를 개발하기 위해 시급히 노력해 왔습니다. 이 소재는 열 에너지가 특정 파장을 따라 지구에서 대기 중 투명창 또는 하늘 창을 통해 깊은 우주로 이동할 수 있도록 하는 물리학 원리에 의존합니다.

청정 기술을 연구하는 캘리포니아 대학교 데이비스 캠퍼스의 전기 및 컴퓨터 공학 교수인 제레미 먼데이(Jeremy Munday)는 이러한 방향 전환이 우주에 거의 영향을 미치지 않을 것이라고 말했습니다. 태양은 이미 지구보다 10억 배 이상 더 많은 열을 방출하고 있으며 이 방법은 단지 태양에 의해 이미 생성된 열을 반사할 뿐이라고 그는 말했습니다. Munday 박사는 “그것은 일반 물 한 컵을 바다에 붓는 것과 같습니다.”라고 말했습니다.

그는 만약 퍼듀의 초백색 페인트와 같은 물질이 지구 표면의 1%에서 2% 사이, 즉 사하라 사막 크기의 절반보다 약간 큰 부분을 코팅한다면 행성은 더 이상 방출하는 것보다 더 많은 열을 흡수하지 않을 것이라고 계산했습니다. 지구 온도 상승이 멈출 것입니다.

Munday 박사는 사하라 사막의 절반 또는 인접한 표면을 그렇게 많은 방사성 물질로 덮는 것은 여러 가지 이유로 발생해서는 안 된다고 지적했습니다. 그중에는 실용성, 야생 동물에 대한 우려, 한 지역이 갑자기 훨씬 더 시원해지면서 발생하는 날씨 혼란 등이 있습니다.

그러나 전 세계에 복사 냉각 지점을 확산시키는 것은 대부분의 건물이 삼림, 물, 식물과 같은 자연 표면보다 훨씬 더 많은 열을 흡수하고 가두기 때문에 발생하는 도시 열섬 효과를 상쇄하는 등 세계적, 지역적 이점을 가질 수 있습니다.