국내 연구진이 외부 열을 반사하고 내부 열은 쉽게 투과시켜 외부 온도와 상관없이 인체가 쾌적하게 느낄 수 있는 온도를 유지할 수 있는 섬유를 개발해 주목받고 있다.

한국생산기술연구원 김건우 박사팀은 체온을 높일 수 있는 외부 열은 반사하고 신체에서 발산되는 복사열은 밖으로 내보낼 수 있는 복사냉각 섬유소재를 개발했다고 26일 밝혔다. 이번 연구결과는 나노과학 분야 국제학술지 ‘ACS 나노’에 실렸다.

섬유를 만드는 대부분의 고분자 소재는 자외선, 가시광선, 근적외선은 흡수하지 않지만 원적외선은 잘 흡수하는 경향이 있다. 이 때문에 현재 상용화되고 있는 쿨링소재 섬유도 여름철 체온을 낮춰주는데 한계가 있었다.

연구팀은 신체 외부에서 들어오는 열인 자외선, 가시광선, 근적외선의 단파장을 효과적으로 산란해 차단하고 신체에서 발산되는 열인 원적외선을 잘 투과시킬 수 있는 섬유를 만들었다. 원적외선을 쉽게 방출할 수 있는 복사냉각이 가능하도록 한 것이다. 여름철 옷이 햇빛은 차단하고 반사시키더라도 체온으로 인해 올라가는 열이 밖으로 빠져나가는 복사냉각이 안 되는 경우 덥게 느껴지는 것이다.

연구팀은 자외선, 가시광선, 근적외선을 90% 이상 반사시키고 원적외선을 50% 이상 투과시키는 파장 선택적인 광학특성을 가진 섬유를 만들었다. 실제로 이번에 개발된 섬유는 기존 섬유에 비해 표면온도를 10도 이상 냉각시키는 효과가 있는 것이 확인됐다.

연구를 이끈 김건우 박사는 “이번에 개발한 나노섬유 소재는 고분자만을 활용해 파장 선택적인 투과율과 반사율 조절이 가능해 복사냉각이 필요한 여러 표면에 쉽게 적용할 수 있을 것”이라며 “추가 연구를 통해 건축소재, 자동차 소재, 화장품 등에도 활용할 수 있도록 할 것”이라고 말했다.