이승우 교수팀, Advanced Functional Materials지에 논문 발표: ‘차 및 태양전지 식힐 수 있는 쿨링 유리 개발’ 

 

고려대학교 KU-KIST융합대학원 & 공과대학 융합에너지공학과 이승우 교수 연구팀이 차량 유리와 태양전지 커버글라스에 적용 가능한 투명 복사냉각 필름을 개발해 Advanced Functional Materials (IF: 19)에 게재했다. 이 필름은 가시광 투과도를 유지하면서도 대기창(8–13 µm) 파장에서 열을 효과적으로 방출해 주간 온도 저감과 태양전지 효율 향상을 동시에 입증했다.

복사냉각은 기계적 냉방 없이 열을 우주로 방출하는 차세대 열관리 기술로 주목받고 있다. 이승우 교수팀은 실리카 나노입자를 고분자 레진에 면심입방 구조로 자가조립시킨 뒤, 투명 상부 레진층을 적층한 “half-emitter” 설계를 도입하여 투명 복사냉각 효율을 극대화했다 [그림1]. 이 디자인은 가시광 투과를 유지하면서도 대기창 대역 방사율을 높일 수 있는 핵심 전략으로 제시되었다.

또한 잉크화 → 코팅 → UV 경화로 이어지는 비(非) 리소그래프 공정(Lithography-free) 기반 고 생산성 공정을 마련해 대면적의 제조가 가능함을 입증했다. 입자 크기와 충진율 제어를 통해 완전 투명부터 가시광 전 영역에 걸친 구조색까지 구현할 수 있었으며 [그림 1], 구조색을 부여하더라도 복사냉각 성능이 유지되는 고분자 필름을 제시해 심미성과 기능성을 동시에 확보했다. 기능성 측면에서도, 복사 냉각 필름을 태양전지에 부착하였을 때, 태양전지의 표면 온도가 약 5.77 °C 낮아지고, PCE(power conversion efficiency)가 약 2% 향상됨을 확인했다. 이번 연구는 자동차, 건축, 태양광 발전 등 다양한 응용 분야에서 활용 가능한 고기능성 투명 냉각소재의 새로운 가능성을 제시했다.

- 저자정보: 조용덕 박사후 연구원 (제1저자, 고려대학교), 김현호 (제1저자, 고려대학교), 안세원 (제1저자, 고려대학교), 이재원 (공동저자, 고려대학교), 이지은 (공동저자, 고려대학교), 김광진 (공동저자, 고려대학교), 곽소율 (공동저자, 고려대학교), 이후담 (공동저자, 현대자동차), 최경식 (공동저자, 현대자동차), 송경화 (공동저자, 현대자동차), 이승우 (교신저자, 고려대학교) (총 11명)

- 논문명: Colloidal Opaline Composites as Throughput-Scalable, Fully Transparent, and Color-Tunable Radiative Cooling Exterior Films for Outdoor Photovoltaics
- 논문게재지: Advanced Functional Materials 페이지 e10833, 연도: 2025

[그림 1] (상) 야외에서 투명 복사냉각 필름 적용 예시: (좌하) SEM 이미지: 규칙적으로 자가조립된 실리카 입자의 오팔 격자 구조. (우하) 색이 존재하는 투명 복사 냉각 필름




[그림 2] 고려대학교 참여 연구진. 
            (좌측부터) 조용덕 박사 후 연구원 (제1저자), 이승우 교수 (교신저자)