발광 재료는 도시를 시원하게 하고 거리를 밝힐 수 있습니다.

Oct 27, 2023

전기가 없어도 어둠 속에서 빛날 수 있는 도시를 상상해 보세요. 언젠가는 발광재료 덕분에 이것이 현실이 될 수도 있습니다.

이러한 재료는 이미 비상 조명, 거리 표시 및 장식용으로 사용되고 있습니다. 그러나 언젠가는 도시를 냉각시키는 동시에 전기 사용량을 줄이는 데 사용될 수 있습니다.

냉각 효과: 도시의 열섬은 강철 건물이나 아스팔트 도로, 주차장과 같이 도시에 열 흡수 물질이 밀집되어 있기 때문에 형성됩니다. 이 물질은 태양으로부터 에너지를 흡수하여 열로 방출합니다.

시원함을 유지하기 위해 연구자들은 복사 냉각과 같은 복잡한 기술이나 지붕을 흰색 냉각지로 덮거나 초백색 페인트로 칠하는 등의 간단한 솔루션을 고안하고 있습니다.

"환경에 더 좋습니다. 기술이 향상되면 에너지를 덜 사용할 수 있습니다. 가치 있는 일입니다."

그러나 일부 과학자들은 흰색 페인트가 발광 재료와 혼합될 때 더 효과적일 수 있기 때문에 축광 재료가 훨씬 더 나은 선택이라고 주장합니다.

"[표면]을 최대한 반사되게 만들 수 있습니다. 하지만 그 이상으로 나아갈 수 있습니까? 에너지를 외부로 전달하는 또 다른 방법으로 지속적인 발광을 사용하여 그 이상으로 조금 더 나아갈 수 있다는 아이디어입니다… 흥미롭습니다." 애리조나 주립대학교의 기계 엔지니어인 Patrick E. Phelan은 Knowable Magazine에 다음과 같이 말했습니다.

열이 아닌 빛: 로렌스 버클리 연구소(Lawrence Berkeley Lab)의 연구원들은 시원한 색상을 더욱 시원하게 만들어 이 이론을 탐구했습니다. 기본적으로 발광 물질은 열 대신 빛으로 에너지를 방출합니다.

현재 은퇴한 환경 물리학자인 Paul Berdahl이 이끄는 팀은 햇빛에서 빛나는 합성 루비를 실험했습니다. 그들은 합성 루비로 만들어진 표면이 유사한 색상이지만 루비 물질이 없는 물질에 비해 햇빛에서 더 시원하다는 것을 발견했습니다.

그런 다음 그들은 콘크리트에 여러 가지 발광 재료를 추가하려고 시도했습니다. 그들은 같은 색상의 비발광 콘크리트와 비교하여 발광 재료가 주변 공기 온도를 섭씨 3.3도(화씨 거의 6도)까지 낮출 수 있다는 것을 발견했습니다.

Berdahl은 Knowable Magazine과의 인터뷰에서 "환경에 더 좋습니다."라고 말했습니다. "기술이 향상되면 에너지를 덜 사용할 수 있습니다.… 가치 있는 일입니다."

그러나 발광 재료는 두 가지 목적이 없는 한 사람들이 지붕을 다시 칠하도록 강요하기 위해 열을 몇도 이상 줄여야 합니다.

자체 전원 조명:태양으로부터 흡수된 에너지를 열 대신 빛으로 부분적으로 변환하여 도시의 실외 온도를 냉각시키는 것 외에도 발광 재료는 도시의 거리와 보도를 조명하여 에너지 소비를 줄일 수도 있습니다.

일부 유럽 도시에서는 이미 야광 자전거 도로를 구현했으며 일부 연구자들은 도로 ​​표시에 발광 페인트를 활용하는 방법을 검토했습니다. 빛나는 건물은 가로등의 필요성을 줄일 수도 있다고 Knowable Magazine이 보도했습니다.

실외 조명은 많은 에너지(에너지부에 따르면 미국의 경우 1.3조 Btu)를 소비하므로 빛나는 페인트와 같은 저에너지 대안이 상황에 따라 차이를 만들 수 있습니다.

페루자 대학교 건축 엔지니어인 Anna Laura Pisello는 발광 페인트가 얼마나 영향력이 있는지 정확히 알고 싶었습니다.

그녀의 연구실에서는 야광 페인트를 만들고 이를 사용하여 기차역 ​​근처의 공공 도로를 칠할 경우 어떤 일이 일어날지 모델링했습니다. 그들은 페인트가 밤새 도로를 밝혀 인근 지역의 조명에 필요한 에너지 양을 약 27% 줄일 수 있다는 것을 발견했습니다.

그러나 우리 도시가 빛나고 에너지 효율적인 환경으로 변모하기 전에는 길고 어두운 겨울 동안 빛을 유지하거나 특정 파장이 야생 동물에 미칠 수 있는 영향을 이해하는 등 극복해야 할 과제가 여전히 남아 있습니다.