효율성이 높은 스마트 유리의 제조

전문가 제언

○ 스마트 유리(smart glass 또는 smart windows)는 전압의 세기에 따라서 투과되는 빛이나 열을 제어할 수 있는 디바이스를 의미한다. 즉 외부에서 들어오는 빛의 세기에 따라서 자동적으로 유리가 불투명하게 바뀐다. 이것은 특정한 물질이 가지는 전기변색(electrochromism) 현상을 응용한 것이다. 이것을 가정용 창유리에 응용하면 커튼이 필요 없다. 또 자동차나 항공기 유리에 응용하면, 별도의 차광장치가 없어도 눈부심을 방지할 수 있다. 이와 같은 기능을 가진 창유리를 전기변색 유리(electrochromic smart glass)라고 부른다.

 

○ 전기변색 유리는 두장의 유리판 사이에 전해질을 주입한 것이다. 유리판에는 투명 도전물질인 ITO(Indium Tin Oxide)가 코팅되어 있고, 그 위에 나노 크기의 침상구조를 가진 금속산화물이 증착되어 있다. 즉 ITO에 전압이 인가되면 반도체의 원리와 같이 전해질 속에 들어 있는 양이온이 금속산화물 속으로 들어가서 유리의 색깔을 바꾼다. 또 인가전압의 방향이 바뀌면 유리의 색깔은 원래상태로 되돌아온다.

○ 본 문헌에서는 ITO로 코팅된 유리판 위에 브루카이트(brookite) 구조를 가진 TiO2 침상입자를 증착하여 전기변색 디바이스를 개발했다. 이때 사용한 전해질은 LiClO4이다. 이 디바이스는 인가되는 전위차에 따라서 유리의 색깔이 가역적으로 갈청색에서 원래의 유리색깔로 바꿀 수 있다. 이와 같은 방법으로 제작된 디바이스를 순환 전압전류곡선(CV)과 시간대 전하(CC)를 측정하여 성능을 평가하고, 그 원리에 대한 메커니즘도 규명했다.

○ 전기변색 유리는 눈부심 방지 기능 외에 대형 건물의 에너지 절감용 창유리로도 응용이 가능하다. 특히 대형 광고판과 같은 디스플레이의 표시소자에 응용하면 색채가 선명하고 시야각이 넓으며 소비전력을 줄일 수 있는 장점이 있다. 전기변색 원리를 이용한 스마트 유리는 이미 많은 연구가 진행되어 왔다. 우리나라에서는 삼성, 엘지 등의 종합전자회사 뿐 만 아니라 최근에는 벤처기업에서도 개발 중에 있다. 또 서울대, 성균관대, 광주과학기술원 등에서도 연구 중이다.

저자

Ranjit A. Patil, Rupesh S. Devan, Yung Liou, Yuan-Ron Ma,

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

147()

잡지명

Solar Energy Materials and Solar Cells

과학기술
표준분류

재료

페이지

240~245

분석자

허*도

분석물

• 효율성이 높은 스마트 유리의 제조.pdf [501,446 byte]

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