알록달록한 신소재가 햇빛에 노출된 건물 온도를 낮출 수도 있다. 흰색 코팅 또는 반사 마감 처리로 같은 효과를 시도하는 유사한 필름은 이미 존재한다. 그러나 무지개빛을 띄는 최신 재료는 셀룰로오스 나노 결정(CNC)과 비누 거품 광학에 기반하며 더 효과적이다.

일반적으로 물체는 태양에서 오는 자외선, 적외선, 가시광선을 흡수하며 뜨거워진다. 이때 흡수하지 못한 빛은 반사한다. PDRC(passive day radiative cooling)은 빛 반사와 열 방출로 냉방 시스템을 운영하는 것을 의미한다. PDRC 방식은 표면에서 적외선을 반사할 뿐만 아니라 열 방출도 추구한다. 가능하다면 주변 대기보다 몇 도 더 차가워지게 만들 수 있다.

특정 색상은 빛을 반사하는 데 유리하다. 열 방출 재질을 염색해 반사에 유리한 색으로 바꾸면 어떨까? 뉴사이언티스트에 따르면 이 방법에는 반작용이 있다. 그로 인해 빛의 양이 증가하고 그만큼 열을 흡수한다.

케임브리지 대학의 연구원들은 26일(현지시간) 식물 셀룰로오스 특성으로 PDRC를 구현할 수 있다고 발표했다. 연구원들은 식물에서 셀룰로오스 나노 결정을 추출한 다음 에틸 셀룰로오스로 만들어진 반사 시트 위에 층층이 쌓았다. 빨간색, 녹색, 그리고 파란색 필름을 결정이 지닌 분광 특성으로 구현했다. 두께가 변하면서 빛과 상호작용하는 원리다. 비누 거품에서 흔하게 나타나는 현상이다. 거품은 유동적인 두께로 빛을 여러 방향으로 반사시킨다.

 색이 더해졌지만 코팅은 직사광선 아래에서 주변 온도보다 약 섭씨 3도 더 차갑게 유지되었다.

연구진은 다양한 질감과 색으로 에틸 셀룰로오스 필름을 생산해냈다. 새 필름은 아직 내구성이 부족하지만 잠재력을 무시할 수 없다. 건물 전면, 차량 및 실내 벽 페인트에도 적용하며 범용성이 있다. 어쩌면 많은 에너지가 필요하며 온실가스를 배출하는 에어컨의 대안이 될지도 모른다.

구체적인 연구 결과는 26~30일 동안 개최하는 미국 화학 협회 연례 봄 회의에서 발표할 예정이다.

※이 기사는 popsci.com 원문을 바탕으로 작성됐으며, 번역은 파퓰러사이언스코리아 소속 기자가 도왔습니다.

/ 글 Andrew Paul 기자 & 육지훈 기자