과학자들이 지금까지 만들어진 것 중 가장 하얀 흰색 페인트를 개발했습니다. 반사성이 높아 표면을 식힐 수 있습니다.

이 초백색 페인트는 말 그대로 가장 멋지다.

사라 캐스콘, 2023년 7월 19일

2020년 퍼듀 대학의 과학자들은 햇빛의 95.5%를 반사하는 새로운 슈퍼 화이트 아크릴 페인트를 개발했습니다. 그 이후로 그들은 햇빛 반사율을 98.1%까지 증가시키는 새로운 방식으로 페인트를 더욱 하얗게 만들었습니다. 이는 기네스 세계 기록으로 가장 하얀 페인트 기록을 세웠습니다.

연구를 감독한 퍼듀대학교 기계공학 교수 Xiulin Ruan은 New York Times에 이렇게 말했습니다. “우리는 실제로 세계에서 가장 하얀 페인트를 개발하려고 노력한 것이 아닙니다. “우리는 기후 변화에 도움을 주고 싶었지만 지금은 위기에 가깝고 점점 더 악화되고 있습니다. 우리는 지구를 냉각시키면서 에너지를 절약하는 데 도움이 될 수 있는지 알아보고 싶었습니다.”

육안으로는 가장 하얀 흰색을 보고 있다는 것이 분명하지 않을 수도 있습니다. 페인트는 햇빛을 반사하면서 산란시키기 때문에 눈부심 효과가 없습니다. 그러나 초백색 페인트는 Home Depot에서 구입할 수 있는 페인트 색상과 비슷해 보이지만 새로 개발된 페인트는 빛을 흡수하는 페인트보다 냉각 도구로서 훨씬 더 효과적입니다.

이것이 실제로 무엇을 의미합니까? Purdue의 초백색 페인트는 타오르는 열기 속에서도 표면을 만졌을 때 시원하게 유지합니다. 오후 중반의 기온과 비교할 때, 가장 하얗게 칠해진 표면은 화씨 8도 더 시원할 수 있습니다. 밤에는 최대 19도까지 차이가 ​​더욱 뚜렷해집니다.

퍼듀 대학 연구원 Xiulin Ruan(왼쪽)과 Joseph Peoples는 옥상에서 흰색 페인트 샘플의 냉각 성능을 비교합니다. 사진 제공: Jared Pike/Purdue University

건물을 가장 흰색으로 칠하면 대부분의 인공 건물이 자연 경관보다 더 많은 열을 흡수하여 온도가 상승하기 때문에 발생하는 도시 열섬 효과를 상쇄하는 데 도움이 될 수 있습니다.

Purdue 팀은 탄산칼슘 입자를 사용하여 최초의 초백색 페인트를 만들었습니다. 6년 동안 100개 이상의 다양한 재료를 테스트한 결과인 새로운 버전은 황산바륨으로 만들어졌습니다. (99.965%의 빛을 흡수하는 "가장 검은 검정색"으로 널리 알려진 Vantablack은 탄소 나노튜브로 만들어졌으며, 예술가 Diemut Strebe와 함께 MIT 과학자들이 개발한 더욱 검은 검정색도 99.995%의 빛을 포착합니다.)

"우리는 황산바륨을 사용하면 이론적으로 물체를 정말, 정말 반사적으로 만들 수 있다는 사실을 발견했습니다. 즉, Ruan 연구실의 학생인 Xiangyu Li는 성명에서 이렇게 말했습니다. 황산바륨 입자를 농도별로 첨가하면 반사율이 높아지지만 너무 많이 첨가하면 페인트가 갈라지기 쉽습니다.

적외선으로 표시된 초백색 페인트 샘플. 페인트가 도포된 어두운 보라색 사각형은 주변 온도보다 차갑습니다. 사진 제공: Joseph Peoples, 퍼듀 대학교 제공.

흰색 페인트는 더운 기후에서 집을 시원하게 유지하기 위해 오랫동안 옥상과 건물 외부에 사용되어 왔습니다. 그러나 기존 페인트는 햇빛의 80~90%만 반사하기 때문에 열이 계속해서 상승합니다.

이 가장 하얀 흰색을 사용하면 마치 Ruan이 제로 에너지로 작동하는 에어컨을 만든 것과 거의 같으며, 에어컨이 실내를 식혀도 외부로 열을 방출하는 단점이 없습니다. 황산바륨 페인트로 코팅된 건물의 에어컨 요구량은 최대 40%까지 감소할 것으로 예상됩니다.

가장 하얀 흰색 페인트는 효과적인 반사재이지만 지구 온도에 눈에 띄는 영향을 미치려면 많은 양의 반사체가 필요합니다.

퍼듀대학교 기계공학과 교수인 Xiulin Ruan이 가장 하얀색 페인트를 사용했습니다. 사진: John Underwood, Purdue University 제공.

2019년 Joule 저널에 실린 연구에 따르면 지구 온도 상승을 막으려면 지구 표면의 1~2%를 가장 하얀 흰색 페인트와 같은 반사 물질로 덮어야 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 이는 사하라 사막 면적의 절반이 조금 넘는 면적입니다.