바카라 꽁 머니 상태에서 가시 투과율이 70% 이상인 전환 가능한 거울

산업기술종합연구소(AIST, 원장: 추바치 료지) 지속가능발전 재료연구소(원장: 나카무라 마모루) 에너지 제어박막그룹(리더: 요시무라 카즈키) 야마다 야스세이(수석연구원) 등이 가시광선 투과율이 100% 이상인 새로운 전환 가능한 거울을 개발했다 바카라 꽁 머니 상태에서는 70%입니다

반사 상태와 바카라 꽁 머니 상태 사이에서 광학 특성을 변경할 수 있는 전환 가능한 거울을 사용한 창유리는 바카라 꽁 머니 이중창 유리에 비해 여름철 냉방 부하 감소 효과가 높습니다 반사 상태와 바카라 꽁 머니 상태를 반복적으로 전환하는데 견딜 수 있는 전환 가능한 거울과 안전한 전환 방식의 실용화 개발을 통해 이러한 창유리의 조기 상용화가 기대된다

개발된 전환거울은 마그네슘-이트륨계 합금을 이용한 내구성이 뛰어난 전환거울의 표면에 적절한 반사방지층을 코팅함으로써 바카라 꽁 머니한 상태의 전환거울의 가시투과율을 70% 이상으로 향상시켰습니다 이는 도로 운송 차량의 안전 표준에 따라 자동차 앞 유리의 빛 투과에 대한 법적 요구 사항을 충족하며 자동차 내부의 열 제어를 위해 개발된 창 유리용 전환 가능 거울을 적용할 가능성을 보여주었습니다

바카라 꽁 머니 기판 측에서 본 바카라 꽁 머니 상태에서 가시 투과율 70%의 전환 가능한 거울 개발 (왼쪽: 거울 상태, 오른쪽: 바카라 꽁 머니 상태)

창유리는 건물과 자동차에 빛을 끌어들이고 시야를 확보하기 위해 꼭 필요한 동시에 열이 들어오는 큰 통로 역할도 합니다 따라서 외부로부터의 빛의 투과를 조절(제어)할 수 있는 유리(바카라 꽁 머니식 유리)를 사용하면 큰 에너지 절약 효과를 기대할 수 있다 지금까지 다양한 종류의 바카라 꽁 머니 가능한 유리가 개발되었습니다 빛의 투과율을 전기적으로 조절하는 바카라 꽁 머니형 유리(전기변색 바카라 꽁 머니형 유리)가 시판되고 있지만, 인기를 얻으려면 가격을 더욱 낮춰야 한다

게다가 기존의 전기 변색 전환 유리는 박막을 진한 파란색으로 변화시켜 빛을 흡수하여 박막의 온도를 상승시키는 방식으로 빛을 제어합니다 이는 열이 박막에서 다시 실내로 방출되기 때문에 냉방부하 감소 효과가 떨어지는 단점이 있었습니다 반면, 빛을 흡수하는 것이 아니라 반사시켜 투과율을 조절할 수 있다면 햇빛을 보다 효율적으로 차단할 수 있을 것입니다 따라서, 바카라 꽁 머니 상태와 반사 상태를 전환할 수 있는 전환 가능한 유리(전환 가능한 거울)의 상용화가 기대됩니다

AIST는 2002년부터 전환 가능한 거울용 박막 재료에 대한 연구 개발을 시작하여 마그네슘-니켈 합금을 사용하여 실물 크기 전환 가능한 거울 창유리를 생산하고 이를 건물에 설치하여 냉각 부하를 측정했습니다 그 결과 일반 바카라 꽁 머니 이중창유리 대비 30% 이상의 냉방부하 감소 효과가 있는 것으로 나타났습니다

그러나 반사 상태와 바카라 꽁 머니 상태 사이를 반복적으로 전환하는 이러한 유형의 전환 가능한 거울의 내구성은 창 유리로 적용하기에는 충분하지 않았습니다 따라서 최소 10,000 사이클을 견딜 수 있는 스위칭 내구성을 갖춘 마그네슘-이트륨 기반 합금을 사용하는 스위칭 가능한 미러가 개발되었습니다(2012년 9월 20일 AIST 보도 자료) 그러나 이 전환거울의 바카라 꽁 머니상태에서의 투과율은 최대 약 55%였으며, 이를 남향 창으로 사용하는 경우 겨울철 난방부하 증가폭이 여름철 냉방부하 감소폭을 초과하는 것으로 나타났다 따라서 자동차 앞유리 채용을 고려하여 바카라 꽁 머니상태에서 가시광선 투과율이 70% 이상인 전환 가능한 거울을 개발하는 것을 목표로 삼았습니다

이 연구의 일부는 FY2008 산업 기술 연구 보조금 프로그램인 "에너지 효율적인 창문을 위해 최적화된 광학 특성을 갖춘 바카라 꽁 머니 가능한 거울의 제조 및 다양한 건물과 기후에서 이러한 창문의 에너지 절약 잠재력 평가"에 따라 신에너지 및 산업 기술 개발 조직의 보조금으로 지원되었습니다

바카라 꽁 머니한 상태에서 가시광선 투과율을 극대화하기 위해 반사 방지 코팅이 사용되었습니다 반사방지 코팅에 가장 적합한 유전체 재료의 굴절률과 막 두께는 시뮬레이션을 통해 추정되었으며, 굴절률 21, 막 두께 60 nm의 경우 가시광선 투과율은 74%에 도달하는 것으로 나타났습니다 굴절률 21의 소재로 저비용의 다용도 산화티타늄을 선택하고, 마그네슘-이트륨계 합금을 이용하여 전환 가능한 거울의 표면에 코팅하였습니다

바카라 꽁 머니 상태와 반사 상태 모두에서 이 전환 가능한 거울의 투과 스펙트럼이 그림 1에 나와 있습니다 스펙트럼에서 가시 투과율T_비스및 태양광 투과율T_솔바카라 꽁 머니 상태에서는 각각 713%와 609%로 추정되어 가시광선 투과율이 70% 이상으로 시뮬레이션 결과에 가깝습니다T_비스그리고T_솔는 각각 56%와 55%로 추정되어 매우 넓은 광제어 범위를 보여줍니다 개발된 바카라 꽁 머니거울은 가시투과율이 70% 이상으로 여름 냉방부하 감소는 물론 난방부하까지 고려하여 연간 냉방부하를 줄여줄 것이다

반사 상태에서 거울은 산화티타늄 코팅 면(그림 2, 왼쪽)에서 짙은 남색을 나타내고 바카라 꽁 머니 기판 면(그림 2, 오른쪽)에서는 은색 거울을 보여줍니다 반사방지코팅을 하지 않은 경우 반사상태의 외관은 양쪽에서 보면 은색 거울이다(Fig 3) 산화티타늄의 영향으로 반사상태에서 반사가 감소되었음을 알 수 있다 반사 방지 코팅이 된 전환 거울이 수소가 포함되어 있지만 산소가 없는 분위기에 노출되면 바카라 꽁 머니 상태로 전환되고, 반대로 산소가 포함되어 있지만 수소가 없는 분위기에 노출되면 반사 상태로 돌아갑니다(그림 1)

또한, 건물 내에서 바카라 꽁 머니 가능한 거울을 사용하는 경우, 밤과 같이 외부는 어두우나 방의 조명이 밝은 경우, 기존의 바카라 꽁 머니 가능한 거울은 창 전체를 전신 거울로 바카라 꽁 머니시켜 심한 불편감을 유발하였습니다(그림 3, 왼쪽) 개발된 바카라 꽁 머니 가능한 거울을 사용하면 실내에서 보이는 반사 상태의 반사가 대폭 감소하여 불편함을 억제할 수 있습니다

또한 개발된 바카라 꽁 머니 가능한 거울은 자동차 앞 유리의 가시 광선 투과율이 70% 이상이어야 하는 법적 요구 사항을 충족합니다 앞으로 인기가 높아질 것으로 예상되는 전기차는 열원이 큰 엔진이 없어 겨울철 실내 난방에 에너지가 필요하다 태양 복사열의 사용은 연료 효율에 큰 영향을 미칩니다 옥외주차장에 차량을 주차할 때의 냉방부하 또한 연비에 영향을 미치게 됩니다

광학적 특성을 바카라 꽁 머니할 수 있는 스위처블 미러는 겨울철과 여름철 모두 대응이 가능하며 상용화로 자동차 연비 향상에 크게 기여할 것으로 기대됩니다

그림 1 : 개발된 바카라 꽁 머니 가능한 거울의 투과 스펙트럼

그림 2 : 반사 상태에서 개발된 바카라 꽁 머니 가능한 거울의 모습 (왼쪽: 반사방지 코팅 쪽에서, 오른쪽: 바카라 꽁 머니 기판 쪽에서)

반사 상태에서 반사 방지 코팅이 없는 기존 바카라 꽁 머니 거울의 모습 (왼쪽: 전환 가능한 필름 쪽에서, 오른쪽: 바카라 꽁 머니 기판 쪽에서)

바카라 꽁 머니 가능한 거울을 창유리로 사용하려면 태양 복사에 대한 내후성 평가가 필수적입니다 노출 테스트를 실시하고 R&D를 추진하여 가까운 시일 내에 바카라 꽁 머니 가능한 거울 유리창을 상용화하여 사무실 건물과 자동차에 사용하여 공조 부하를 획기적으로 줄일 것입니다