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가시광 투명성·차열성이 우수한 ZnO 투명전도막

전문가 제언: ○ 건축물에서 창호는 조망성, 채광, 환기 등을 위해서 필수적인 부분이지만 열적인 측면에서는 가장 취약한 부분이다. 창호를 통한 열손실량은 주거용의 경우 전체 열손실의 약 25%를 차지하며, 상업용 건물도 15~20%로 높은 비중을 차지하고 있다. 창호의 열손실을 줄이기 위해서는 고기능성 유리제품 개발이 요구된다. 국내에서도 열관류율이 유럽 등의 선진국 수준으로 강화되면 고기능성 유리의 사용이 불가피하다.

○ 에너지 절약형 유리의 하나인 로이유리(low emissivity glass)는 저방사 유리란 의미이다. 로이유리는 가시광선은 투과시키고, 적외선을 대부분 반사시킨다. 따라서 여름에는 태양의 열에너지가 실내로 입사되는 것을 차단하고 겨울에는 실내에서 발생한 에너지를 실외로 내보내지 않기 때문에 난방효과를 높일 수 있다.

○ 로이유리는 유리표면에 금속 또는 금속산화물 박막을 코팅한 유리이다. 코팅 제조방법에 따라 pyrolytic process에 의한 hard low-E와 sputtering process에 의한 soft low-E로 구분된다. 하드 로이 코팅에는 판유리 제조 시에 SnO2가 사용된다. 소프트 로이 코팅은 스퍼터링으로 Ag나 금속산화물의 다층코팅이 가능한 방법이며, 광학적, 열적성능이 우수한 장점이 있다. 그러나 하드코팅에 비해 경도 및 내구성이 약하다.

○ 국내에서 생산되는 로이유리는 모두 스퍼터링으로 제조되며, 유리표면에 적외선 반사특성이 우수한 금속을 코팅한다. 그리고 금속 층을 보호하고 투과율 증진을 위해 유전체/귀금속/유전체(예, ZnO2/Ag/ZnO2) 등의 구조로 되어 있다. 이 유리는 Ag 자체가 약하기 때문에 단판 사용이 불가능하여 복층유리나 접합유리로 사용하여야 한다.

○ 이 연구는 Ag 대신에 Al을 사용하여 열선방사 성능을 향상시키는 방법에 대한 것이다. 가격이 고가인 Ag 대신 Al을 사용하는 것은 좋은 방법이라고 생각되며, 국내에서도 새로운 산화물이나 금속에 대한 연구가 이루어지길 기대한다.

저자: Yoshiki Okuhara
자료유형: 학술정보