수분량 따라 색 변하는 창문 개발… 습도도 자동감지
수분량 따라 색 변하는 창문 개발… 습도도 자동감지
  • 이바름기자
  • 등록일 2020.05.26 20:18
  • 게재일 2020.05.27
  • 댓글 0
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포항공대·카이스트 공동 연구

국내 연구팀이 주변의 수분량에 따라 색이 변하는 스마트 윈도우의 원천 기술을 개발했다.

노준석 포항공과대학교 기계·화학공학과 교수와 박인규 KAIST 기계과 교수 공동 연구팀이 키토산 기반의 하이드로겔로 개발한 가변형 컬러 필터를 태양전지와 결합해 자가발전 수분센서를 구현하는데 성공했다고 26일 포항공대가 밝혔다.

연구팀은 키토산 하이드로겔을 금속-하이드로겔-금속 형태로 제작할 경우, 주변 습도에 따라 실시간으로 투과되는 빛의 공진 파장이 변함을 발견했다. 이러한 현상에 착안해 연구팀은 ‘수분 가변형 파장필터’를 만들고 다시 태양전지와 결합, 빛에너지를 자가전력으로 전환할 수 있는 ‘수분 센서’를 개발했다.

설계 원리는 필터의 공진파장을 태양전지의 흡수도가 급격하게 변하는 파장대와 겹치도록 하는 것이다. 이 필터는 수분량에 따라 태양전지의 빛 흡수량이 변하고, 이 변화에 따라 전류변화로 이어져 주변 습도를 감지할 수 있도록 설계됐다.

이번에 개발된 센서는 기존 광학 습도센서와는 다르게 자연광, LED, 실내등 빛의 종류와 관계없이 작동했다. 또한 외부 전원이 필요 없을 뿐만 아니라, 필터의 색 변화에 따라 습도를 예측할 수 있다.

연구를 주도한 노준석 교수는 “이 기술은 전원을 공급할 수 없고, 원자력발전로와 같이 사람의 손이 닿기 어려운 곳에서 사용될 수 있는 센싱 기술이다”며 “외부습도를 감지해 작동하는 수분센서나, 습도에 따라 색을 바꾸는 스마트 윈도우 등 IoT 기술과 결합이 된다면 더 큰 시너지를 낼 것”이라고 말했다.

/이바름기자 bareum90@kbmaeil.com
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