中, ‘입으면 체온 5℃↓’ 소재 개발

메타 패브릭, 가시광선·자외선·중적외선 반사 기능

TIN뉴스 | 기사입력 2021/07/15 [22:01]

“피부와 집적 접촉 시 체온 낮추는 효과 가장 커”

‘PLA+이산회티타늄’ 혼합 직물 위 PTFE 박막 입혀

 


중국 대학 연구팀이 착용 시 체온을 약 4.8℃까지 낮출 수 있는 소재를 개발했다. 

사이언스(Science)지에 게재된 논문에 따르면 중국 화중과학기술대학교(Huazhong University of Science and Technology) 연구팀이 개발한 신소재 ‘메타 패브릭(Meta Fabric)’은 햇빛과 열을 반사해 체온을 낮추어 시원함을 유지할 수 있다. 특히 효율적인 복사 냉감성을 유지하면서 내구성, 방수성, 통기성도 우수하다.

 

연구팀은 ‘PLA’로 만든 550㎛ 두께의 직물에 ‘이산화티타늄(TiO2’) 나노입자를 혼합한 후 이를 ‘폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)’ 박막으로 덮은 새로운 섬유를 만들어냈다. 특히 가시광선과 자외선은 물론 중적외선을 반사해 온도를 낮추는데 효과적이다.

 

이는 연구팀 실험 결과에서 입증됐다. 

첫 번째 실험은 우선 절반씩 나누어 메타 패브릭과 순면으로 제작한 조끼를 피실험자에게 입히고 직사광선 아래 1시간 동안 서 있게 했고, 조끼 온도를 열화상 카메라로 측정했다.

 

그 결과, 메타 패브릭 부분의 온도는 33.4℃, 일반 면 부분의 온도는 36.4℃로 3℃ 차이가 났다. 또 내부 온도는 순면 부분은 31℃에서 37℃로 6℃도가 상승한 반면 메트 패브릭 부분은 31℃에서 32℃로 1℃가 상승했다. 내부 온도는 5℃ 차이가 났다.

 

또 다른 실험에서는 3대의 자동차를 놓고 한 쪽은 메타 패브릭을, 다른 차는 일반 덮개로 덮고, 나머지는 덮개 없이 오전 11시부터 오후 1시까지 3시간 동안 야외에 정차해 놓았다. 측정결과, 덮개가 없는 차량은 60℃, 일반 덮개 차량은 57℃, 그리고 메타패브릭 덮개 차량은 30℃였다. 덮개가 없는 차량과는 30℃를 낮추는 냉각효과가 입증됐다.

 


연구팀은 메타 패브릭이 피부와 접촉 시 가장 효과적이라면서 “만약 누군가 두꺼운 일반 옷 위에 메타 패브릭으로 만든 옷을 입는다면 메타 패브릭으로 전달된 열이 더 적게 방출되기 때문에 냉각 효과의 상당 부분이 손실될 것”이이라고 강조했다.

 

또한 “실제 실내에서 적외선이 투과되는 옷을 입는 것이 2°C 낮추는 효과가 있다”면서 “이러한 의류가 광범위하게 채택되면 에어컨 수요가 줄어들어 기후변화 해결에 도움이 될 수 있다고 생각한다”고 말했다. 연구팀은 메타 패브릭으로 제조된 옷이 판매되는 시점을 1년 후로 전망했다.

 

해당 연구 내용은 사이언스지 7월 8일자에 ‘Hierarchical-morphology metafabric for scalable passive daytime radiative cooling’라는 논문명으로 게재됐다.

 

김성준 기자 tinnews@tinnews.co.kr

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