태양광의 투과율을 자유롭게 조절할 수 있는 물질을 개발하여 윈도우에 삽입하여 태양광의 투과율을 자유롭게 조절할 수 있는 윈도우 기술이다.

낮은 에너지 소비, 에너지 수집 및 에너지 저장 기술을 통해 유한한 에너지 자원의 효율적인 사용이 요구되는 최근, 외부환경에 응답하여 빛의 투과도가 조절되는 스마트 윈도우(smart window)는 에너지의 경제적인 측면에서 기능적인 대안으로 많은 관심을 가지는 분야이다.

에너지 절감 효과와 환경 친화적 재료의 사용을 바탕으로 하여 기존의 유리의 특성을 변화시켜 보다 양질의 재료를 생산해 내고자 신소재 유리로써의 스마트 윈도우가 주목되고 있다.
 
태양광의 투과율을 자유롭게 조절할 수 있는 물질을 개발하여 윈도우에 삽입함으로써 필름을 장착하는 방식에 비하여 태양광의 투과율이 대폭 신장됨과 동시에 사용자에게 고도의 편의성을 제공하고 있다.

바깥 기온이 올라가면 색이 짙어지고 기온이 내려가면 투명해져 태양열 흡수율을 스스로 조절함으로써 계절에 따라 색이 변해 에너지를 절약하게 된다. 그리고 외부 온도가 높아지면 자동적으로 색이 어두워져 외부의 열이 건물 내부로 투과되는 것을 막아주고, 외부 온도가 떨어지면 즉각 투명하게 바뀌면서 외부의 열이 안으로 흘러들어가게 해 온도 조절이 가능한 것이다.
 
현재 국내외로 스마트 윈도우 기술은 개발 중이거나 부분적으로 상용화 단계에 들어섰다. 이미 수년전부터 집중적으로 개발이 진행되고 있다. 이미 일부는 상용화 단계에 이르렀다.

국내는 제품화 단계의 수준에 이르렀고, 미국 일본 등은 이미 상용화 단계이다.

성균관 대학교 나노과학기술원은 한국전자부품연구원과 함께 계절과 날씨에 따라 햇빛 투과율을 스스로 조절하는 스마트 윈도우 기술을 상용화 하고 있다.

한국전자부품연구원과 숭실대 연구진은 바깥 기온이 올라가면 색이 짙어지고 기온이 내려가면 투명해져 태양열 흡수를 조절하는 유리창을 개발하였다.

또 한국생산기술연구원은 스마트 윈도우 응용을 위한 유리 기판 위의 금속-금속산화물 박막소재 및 증착 공정기술을 개발하였다.

캘리포니아에 기반을 둔 회사인 Milpitas는 통과하는 태양빛이나 열을 조절하기 위해 두 개의 유리판 사이에 전도층을 만드는 박막 침적 공정을 개발 및 상용화 하고 있다.

 
<활용분야 및 향후 전망>

스스로 햇빛 투과율을 조절하는 스마트 윈도우는 에너지 절약에 효과적이다. 에너지를 절약할 수 있을 뿐만 아니라 미적, 기능적으로 우수하고, 건설업체, 제조업체, 원료 공급업체의 수익률을 높일 수 있을 거라 기대되고 있다.
 
21세기 들어 가장한 중요한 이슈는 에너지 부족이 되었고 따라서 낮은 에너지 소비, 에너지 수집 및 에너지 저장기술에 대한 관심도 증가되고 있다.

이 관점에서 외부환경에 응답하여 빛의 투과도가 조절되는 스마트 윈도우는 에너지의 경제적인 측면에서 기능적인 대안으로 많은 관심을 받고 있다. 오랜 기간 틈새시장으로 여겨져 온 스마트 윈도우 시장이 최근 에너지 절약에 대한 의식고취와 정부의 그린빌딩 정책추진, 중국, 인도, 라틴아메리카 몇 개 국가의 경제성장 등으로 인해 발전 양상을 보이고 있다.

스마트 윈도우는 건축 유리 제조업체 및 창문 제조업체들에게 새로운 성장 기반을 제공할 것이며 창문이나 유리 외관의 스마트 코팅, 에너지 절약 등의 기능을 추가하여 이미 고가가 된 건축유리 및 창문제품을 더 높은 가격에 판매할 수 있게 될 전망이다.

만약, 지금 바로 스마트 윈도우 기술이 활용 가능하다면 현재 국내시장규모는 얼마일까? 현재 스마트 유리의 시장규모는 약 5조원 이상으로 추정되고 있다.

Electrochromic window 시장은 2017년까지 약 4배 성장해 21억 달러 이상의 규모에 이를 전망이다. PDLC, SPD등 새로운 스마트 기술이 2017년 까지 약 8억 달러의 매출을 창출할 것으로 전망된다.

이영성 기자  lys@cenews.co.kr

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