햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

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햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

햇빛도 알아서 전기도 알아서, 더 진화된 스마트 윈도우 - 추가 전원·추가 동작 없이 태양빛 유무에 따라 자동 블라인드 기능 발현 - 창호형 태양전지와 일체형 구조로, 투과된 태양광을 전기에너지로도 전환 - 실내 미관 및 보안, 에너지 효율까지, 미래형 창호시스템 가능 블라인드를 내리거나 전원을 연결하고 버튼을 누르는 수고없이 자동으로 밤에는 빛을 차단하고 아침에는 투명해지는 진화된 스마트 윈도우가 개발되었다. 태양빛에 반응해 자동으로 투과도가 변하는 것이다. 뿐만 아니라, 개발된 윈도우는 창호형 태양전지와 연동해 자동으로 전력도 생산할 수 있다. 다양한 기능을 가진 일체형 스마트 윈도우는 건물 창문이나 자동차 유리, 썬루프 등 다양한 곳에 활용할 수 있을 전망이다. 한국과학기술연구원(원장 이병권) 광전융합시스템연구단 고두현 박사는 영국과의 국제 공동연구를 통해 자외선 유무에 따라 자동적으로 가시광선 영역의 빛을 개방·차폐할 수 있는 소재를 개발하고, 이를 창호형 태양전지와 결합한 다기능 태양전지 일체형 스마트 윈도우를 개발했다고 밝혔다. 본 연구는 ‘Optically Switchable Smart Windows with an Integrated Photovoltaics’ 라는 제목으로 재료분야 세계적 권위의 과학전문지 ‘Advanced Energy Materials' 온라인판 10월호에 게재되었다. 연구팀은 분자구조가 나선형(helix, 나사선)인 액정 소재와 아조 벤젠계(Azo Benezene) 화합물을 혼합해 새로운 형태의 액정을 만들었다. 아조 벤젠계 화합물은 빛을 만나면 분자 구조가 변하는 특성이 있어 빛의 유무에 따라 액정의 나선주기를 조절할 수 있다. 이렇게 만들어진 액정에다 위, 아래 각각 2개의 편광판을 부착한 것이 스마트 윈도우다. 빛이 없는 환경에서는 액정의 분자들은 매우 짧은 나선 주기를 가지게 되고 반대의 경우는 나선주기가 길어진다. 짧은 주기의 경우는 위쪽 편광판을 통하여 들어온 빛의 편광상태가 변화되지 않고 아래 편광판에 의하여 차단된다. 그러나 나선 주기가 길어진 경우에는 빛의 편광 상태가 변화되는데 이렇게 들어온 빛은 아래 편광판을 투과해 실내로 들어오는 것이다. 연구팀은 제작된 액정을 창호형 태양전지와 연동하여, 태양전지가 투과되는 빛을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 했다. 개발한 액정 나선의 주기에 따라 투과되는 빛의 파장 영역을 조절 할 수 있는 점을 활용한 것이다. 태양전지는 흔히 가시광선 영역이 사용되는데, 연구팀은 가시광선이 투과되도록 했다. 현재 판매되고 있는 스마트 윈도우 기술은 태양빛을 개방·차폐하는 기능은 있지만 장치를 작동하기 위한 추가의 전원이 필요하거나, 사용자가 장치를 동작시켜야 한다. 개발된 ‘일체형 스마트 윈도우’는 추가적인 외부 전원이나 사용자의 조작없이 자외선에 반응해 스스로 작동해 빌딩이나 차량에 쓰이는 경우 효율성이 높다는 장점이 있고 추가 전력생산도 가능하다. KIST 고두현 박사는 “이번에 개발된 일체형 스마트 윈도우를 창호에 활용하면, 날로 심각해져 가는 전기에너지 부족 문제 해소에 기여할 것으로 보인다”며, “앞으로, 스마트 윈도우 제품의 투명도 조절 및 미관을 고려한 다양한 색으로 제작해 기술 상용화를 위한 응용 연구를 할 계획이다”고 말했다. 본 연구는 미래창조과학부 미래융합파이오니아 사업과 기후변화 대응 기술개발 사업, 그리고 KIST 기관고유사업의 일환으로 추진되었다. <연구자> < 그림 1. KIST에서 개발된 다기능 고효율 스마트 윈도우의 구조도> <그림 2. 자외선에 반응하는 액정창 실물 사진, 밤(좌), 낮(우)> <그림 3. 태양전지와 결합한 스마트 윈도우 실물 사진>

- 분리막 표면에 쌓인 미생물 오염 층을 햇빛을 쐬어 완전 제거 - 수처리 분리막과 광촉매의 융합 기술로 차세대 분리막 신소재 개발 밑거름 수처리 분리막 기술은 바닷물을 담수로 만들 때나 하수 처리, 깨끗한 수돗물을 생산하는 정수 공정에서 다양하게 사용되고 있다. 일종의 필터인 분리막을 사용하여 오염물질을 여과하는 방식인 분리막 공정은 수질을 크게 개선할 수 있는 기술로서 최근 문제가 되었던 수돗물 유충 사태를 원천적으로 방지할 수 있는 대안으로 꼽힌다. 그러나 수처리 분리막을 일주일 정도 사용하면 분리막 표면에 미생물이 쌓이고 이 미생물들이 자라서 필터 성능이 크게 떨어진다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 물자원순환연구센터 변지혜 박사, 홍석원 단장 연구팀이 수처리용 분리막의 고질적인 문제로 알려진 미생물에 의한 표면 오염을 햇빛을 쐬면 스스로 세척되는 분리막 소재를 개발했다고 밝혔다. 이 분리막 소재를 이용하면 10분 가량 빛을 쐬어도 분리막을 다시 사용할 수 있기 때문에 분리막 관리에 드는 비용이 상당폭 절감될 것으로 예상된다. 수처리 분리막은 물 여과 후에 오염물질이 표면에 쌓이므로 주기적인 세척이 필수적이다. 현재는 분리막을 적어도 일주일에 한 번 정도 6시간 이상 화학 약품을 이용해 세척하기 때문에 유지 비용이 상당히 많이 들고 분리막이 약품에 의해 손상되기도 하는 문제가 있었다. KIST 연구진은 이러한 문제점을 해결하기 위해 가시광선에 반응하는 광촉매를 수처리 분리막 표면에 단단하게 고정했다. 이렇게 표면처리를 거친 분리막은 가시광선을 쐬었을 때 표면의 오염 물질을 완전하게 분해하여 손쉽게 분리막을 세척할 수 있었다. 특히 분리막 표면에 쌓인 고농도 대장균 및 황색포도상구균 같은 박테리아와 박테리오파지 등의 바이러스를 최대 1시간 만에 99.9% 제거하는 우수한 성능을 나타내었다. 개발된 분리막은 미생물뿐만 아니라 염료 등의 유기 오염물질과 중금속까지도 처리할 수 있었고, 10회 이상 반복 테스트에도 성능이 유지되는 장점을 나타냈다. KIST 변지혜 박사는 “본 연구는 자연광을 이용하는 광촉매 기술과 수처리 분리막 기술을 결합하여 수처리 공정의 효율이 향상될 수 있음을 보여주었다.”라며 “이러한 연구결과를 바탕으로 수처리 분리막 시장을 선도할 수 있는 차세대 분리막 신소재 개발에 힘쓸 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원을 받아 KIST 미래원천 국가기반기술개발사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘Applied Catalysis B:Environmental (IF: 16.683, JCR 분야 상위 0.943%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Hydrophilic Photocatalytic Membrane via Grafting Conjugated Polyelectrolyte for Visible-light-driven Biofouling Control - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정은후 박사과정 - (제 1저자, 교신저자) 한국과학기술연구원 변지혜 선임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 홍석원 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 햇빛으로 재생할 수 있는 수처리 분리막 [그림 2] 고농도 미생물 오염수 여과 후 자연광 처리로 분리막의 물 투과 성능이 완전히 회복됨을 보여줌

- 분리막 표면에 쌓인 미생물 오염 층을 햇빛을 쐬어 완전 제거 - 수처리 분리막과 광촉매의 융합 기술로 차세대 분리막 신소재 개발 밑거름 수처리 분리막 기술은 바닷물을 담수로 만들 때나 하수 처리, 깨끗한 수돗물을 생산하는 정수 공정에서 다양하게 사용되고 있다. 일종의 필터인 분리막을 사용하여 오염물질을 여과하는 방식인 분리막 공정은 수질을 크게 개선할 수 있는 기술로서 최근 문제가 되었던 수돗물 유충 사태를 원천적으로 방지할 수 있는 대안으로 꼽힌다. 그러나 수처리 분리막을 일주일 정도 사용하면 분리막 표면에 미생물이 쌓이고 이 미생물들이 자라서 필터 성능이 크게 떨어진다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 물자원순환연구센터 변지혜 박사, 홍석원 단장 연구팀이 수처리용 분리막의 고질적인 문제로 알려진 미생물에 의한 표면 오염을 햇빛을 쐬면 스스로 세척되는 분리막 소재를 개발했다고 밝혔다. 이 분리막 소재를 이용하면 10분 가량 빛을 쐬어도 분리막을 다시 사용할 수 있기 때문에 분리막 관리에 드는 비용이 상당폭 절감될 것으로 예상된다. 수처리 분리막은 물 여과 후에 오염물질이 표면에 쌓이므로 주기적인 세척이 필수적이다. 현재는 분리막을 적어도 일주일에 한 번 정도 6시간 이상 화학 약품을 이용해 세척하기 때문에 유지 비용이 상당히 많이 들고 분리막이 약품에 의해 손상되기도 하는 문제가 있었다. KIST 연구진은 이러한 문제점을 해결하기 위해 가시광선에 반응하는 광촉매를 수처리 분리막 표면에 단단하게 고정했다. 이렇게 표면처리를 거친 분리막은 가시광선을 쐬었을 때 표면의 오염 물질을 완전하게 분해하여 손쉽게 분리막을 세척할 수 있었다. 특히 분리막 표면에 쌓인 고농도 대장균 및 황색포도상구균 같은 박테리아와 박테리오파지 등의 바이러스를 최대 1시간 만에 99.9% 제거하는 우수한 성능을 나타내었다. 개발된 분리막은 미생물뿐만 아니라 염료 등의 유기 오염물질과 중금속까지도 처리할 수 있었고, 10회 이상 반복 테스트에도 성능이 유지되는 장점을 나타냈다. KIST 변지혜 박사는 “본 연구는 자연광을 이용하는 광촉매 기술과 수처리 분리막 기술을 결합하여 수처리 공정의 효율이 향상될 수 있음을 보여주었다.”라며 “이러한 연구결과를 바탕으로 수처리 분리막 시장을 선도할 수 있는 차세대 분리막 신소재 개발에 힘쓸 것”이라고 밝혔다. 본 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원을 받아 KIST 미래원천 국가기반기술개발사업으로 수행되었으며, 이번 연구결과는 국제학술지인 ‘Applied Catalysis B:Environmental (IF: 16.683, JCR 분야 상위 0.943%) 최신 호에 게재되었다. * (논문명) Hydrophilic Photocatalytic Membrane via Grafting Conjugated Polyelectrolyte for Visible-light-driven Biofouling Control - (제 1저자) 한국과학기술연구원 정은후 박사과정 - (제 1저자, 교신저자) 한국과학기술연구원 변지혜 선임연구원 - (교신저자) 한국과학기술연구원 홍석원 책임연구원 <그림설명> [그림 1] 햇빛으로 재생할 수 있는 수처리 분리막 [그림 2] 고농도 미생물 오염수 여과 후 자연광 처리로 분리막의 물 투과 성능이 완전히 회복됨을 보여줌