↑↑ 정광운 교수팀(윤원진, 최유진 박사)

외부 환경 변화에 스스로 반응해 빛 투과율을 조절하는 전력 무소비 ‘스마트 윈도우’ 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

전북대학교 고분자나노공학과 정광운 교수 연구팀은 한국자동차연구원 윤원진 선임연구원, 한국화학연구원 최유진 선임연구원과 공동으로, 외부 자극에 능동적으로 반응하는 차세대 스마트 윈도우 소재를 구현했다고 27일 밝혔다. 

이번 연구는 건물과 차량 등 다양한 분야에 활용 가능한 에너지 절감형 스마트 윈도우 기술로서 주목받고 있다.

기존 스마트 윈도우 기술은 액정 기반의 전기변색 소재를 주로 활용해, 투명한 상태 유지를 위해 전력을 지속적으로 공급해야 했고, 고전압 구동이라는 단점이 있어 상용화에 한계가 있었다. 

이에 연구팀은 자외선(UV) 반응성 분자를 열반응형 액정(thermotropic liquid crystal)에 소량 첨가하는 방식으로, 빛과 온도 변화에 따라 자율적으로 투명도를 조절하는 소재 개발에 성공했다.

이 신소재는 자외선이 강하거나 외부 온도가 상승하면 자동으로 불투명해지며, 자외선이 약하고 기온이 낮을 때는 투명도를 높여 자연 채광을 유지한다. 이 같은 반응은 별도의 전력 공급 없이 이루어지기 때문에 기존 대비 높은 에너지 효율을 자랑한다. 

특히 상시 전력이 필요한 기존 기술의 한계를 극복한 점에서, 스마트 윈도우 기술의 실질적 상용화 가능성을 크게 높였다는 평가를 받고 있다.

이번 연구 성과는 재료과학 분야 세계적 권위의 국제학술지 Advanced Functional Materials(IF=19, JCR 상위 4.2%) 2025년 7월호 표지논문으로 선정돼 출판됐다. 이는 해당 기술이 학계와 산업계 양측에서 높은 주목을 받고 있음을 방증한다.

정광운 교수는 “이번 기술은 단순한 창호 기능을 넘어, 에너지 절약은 물론 자율 주행 차량, 친환경 건축물, 이동형 모빌리티 등 다양한 분야에 적용할 수 있는 차세대 윈도우 솔루션”이라며 “지속 가능한 미래 기술로의 확산 가능성이 매우 크다”고 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업, 학술연구지원사업을 비롯해 NATO Science for Peace and Security 프로그램, 부착형 디스플레이 기술 인프라 구축사업, 한국화학연구원(KRICT) 기본사업 등 국내외 다수의 공공지원 하에 수행됐다.

연구팀은 향후 스마트 윈도우 소재의 대면적 제조 공정 개발 및 장기 내구성 확보를 통한 상용화 연구를 이어가겠다는 계획이다.