열차단원리

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빛 에너지와 열의 상관관계


어드그린코트의 태양열 차단원리는 양자역학의 기술원리를 이해하는 것부터 시작합니다.

 

물리학적으로 빛은 파장대 별로 각기 다른 에너지량을 갖는 미세한 파동으로 분류됩니다. 

빛에 포함된 에너지는 형태가 존재하는 물체의 표면에 닿아야만 물리적으로 반응하여 열에너지로 변환하기 때문에, 

빛의 형태로 존재할 때는 에너지만 포함할 뿐 열의 성질을 가지고 있지 않습니다.


에너지 보존의 법칙

① 전체 에너지량 = ② 반사 + ③ 흡수 + ④ 방출

그래서 빛 에너지의 흡수를 차단하는 가장 좋은 방법은 빛 에너지가 열로 전환되지 못하도록 반사하는 것입니다. 


반사량이 많으면 많을수록 흡수된 열을 많이 방출할수록 건물에 흡수되는 열 에너지가 줄어들지요.


태양 에너지의 특징

그 중에서도 태양광은 가장 넓은 영역의 파장대를 가진 빛 에너지입니다. 

무려 0~4,000nm까지 넓게 분포되어 있어요. 

특히 태양광 에너지의 대부분은 가시광선과 적외선에 집중되어 분포되어 있습니다. 

분포되어 있는 에너지의 비율은 거의 50대 47정도로 거의 비슷합니다. 

그래서 태양열을 차단하기 위해서는 어느 하나만 반사하는 것이 아니라 

가시광선적외선모두 반사시키는 것이 관건이라 할 수 있어요.


빛의 반사

우선 우리가 빛을 통해 사물을 볼 수 있게 해주는 가시광선은 눈에 보이는 영역 때문에 직접 반사가 가능한 빛의 형태입니다. 


그래서 표면의 반사율이 높으면 높을수록 빛 반사율이 높고 그에 포함된 에너지 차단률도 높아 집니다. 

빛의 반사가 가장 잘 되는 경우를 예로 들면, 오염되지 않은 깨끗한 눈이나 거울의 표면에서 빛이 반사되는 모습을 생각해볼 수 있습니다. 이것이 알베도의 개념입니다.


적외선의 산란

그에 반해 역시 많은 에너지량을 포함하고 있는 적외선 영역대는 우리 눈에는 보이지 않는 전파와 같은 파장의 형태로 존재합니다. 


눈에 보이지 않는 적외선은 가시광선처럼 직 반사를 시킬 수가 없기 때문에 산란을 통해 열에너지로 변환되지 못하도록 해주는데, 이때 빛의 산란은 파장의 길이와 동일 크기의 입자를 만나게 되면 에너지가 열로 변환되지 못하고 분산되는 방법을 씁니다.

가장 쉽게 떠올릴 수 있는 산란의 예로는 구름이 낀 흐린 날 서늘해지는 날씨를 예로 들 수 있습니다. 


적외선은 파장이 길기 대기중에 굵은 입자가 포함되어야 하는데, 구름의 수증기 입자는 맑은 날의 대기입자보다 굵은 물의 결정체를 많이 포함하기 때문에 적외선과 같은 긴 파장을 효과적으로 분산시켜 줍니다. 그래서 평소보다 훨씬 시원해 질 수 있는 것이죠. 


이렇게 큰 입자로 장 파장을 산란시키는 것을 미(mie)산란 이라고 합니다.

반대로 파장의 길이가 짧은 자외선과 같은 단파장을 산란하는 방법은 레일리(Rayleigh)산란이라고 하는데, 자외선에는 에너지가 거의 없기 때문에 태양열차단 거의 없다고 보시면 됩니다. 


기적의 씨앗 어드마파인

열차단 페인트라고는 단열페인트 밖에 없던 2000년대 초반. 


어드그린코트는 이러한 태양에너지의 빛과 열의 기술적 원리를 제대로 이해하고, 

실제로 태양열 반사의 기적을 가능케 한 평균입자크기 0.5㎛의 초미세 실리카 어드마파인을 배합함으로써 

열반사(차열)페인트의 시대를 열었습니다. 


그리하여 어드그린코트는 가시광선은 물론 적외선 중에서도 가장 많은 에너지량을 포함하고 있는 

근적외선을 효과적으로 분산시켜 가장 우수한 차열기능을 발휘하고 있으며, 

이를 입증하듯 어드그린코트만의 특별한 차열기술은 국내외의 수 많은 특허로 보호받고 있습니다.