전기 0W로 실내 온도 7°C 떨어뜨리는 '3D 프린팅 점토 냉각 큐브' 등장
여름철 폭염으로 집안이 찜통으로 변해갈 때, 오스트리아 과학자들이 전기세 걱정을 날려버릴 기발한 대안을 제시했습니다. 진흙과 톱밥, 버섯 균사체로 만든 3D 프린팅 세라믹 블록이 물과 열역학 법칙만으로 방 안 온도를 7°C나 낮춰줍니다.
에어컨은 시원함을 주지만 엄청난 전력을 소비하고 도심 거리에 열풍을 뿜어냅니다. 오스트리아 그라츠 공과대학(TU Graz) 연구진은 수천 년 전 고대 페르시아의 바람탑과 토기 항아리의 증발 원리를 현대 3D 프린팅 적층 제조 기술로 완벽하게 재탄생시켰습니다.
🧊 '쿨링 큐브'의 과학적 원리
TU 그라츠 셰이프 랩에서 제작된 한 변 약 23cm의 세라믹 큐브 프로토타입은 물의 기화 잠열을 활용합니다. 큐브에 물을 채우면 특수 다공성 세라믹이 모세관 현상으로 수분을 표면 전체로 골고루 공급하고, 지나가는 공기로부터 열을 빼앗아 주변 온도를 최대 7°C까지 떨어뜨립니다.
비결은 톱밥, 균사체, 그리고 복잡한 극소곡면 기하학
일반 붉은 벽돌에 물을 뿌려 탁자에 올려둔다고 방이 시원해지지는 않습니다. 그라츠 공대 연구팀은 두 가지 혁신을 통해 극적인 냉각 효율을 완성했습니다:
🛠️ 3D 프린팅과 바이오 소재가 만든 '슈퍼 증발' 기술
- TPMS 극소곡면 설계: 3차원 주기적 극소곡면(자이로이드) 구조로 3D 프린팅되어 작은 크기에도 방대한 증발 표면적을 확보했습니다.
- 'MyCera' 바이오 기공 레시피: 점토 반죽에 미세한 톱밥과 곰팡이 균사체를 혼합한 뒤 저온 소성합니다. 유기물이 타서 사라지며 스펀지처럼 촘촘한 미세 모세관 기공망이 형성됩니다.
- 냉매 화학물질 제로: 오존층과 온실효과의 주범인 프론 가스(HFC) 없이 일반 수돗물이나 빗물만으로 반영구 작동합니다.
이 큐브들은 실내 탁상용 천연 쿨러로 쓸 수도 있고, 레고처럼 쌓아 건물 외벽이나 통풍 칸막이로 시공할 수도 있어 도시 열섬 현상을 막을 혁신적 친환경 냉각재로 주목받고 있습니다.
창문형 에어컨이 당장 내일부터 사라지지는 않겠지만, 시원한 여름을 위해 비싼 전기세를 감수해야 했던 시대에는 확실한 균열이 생겼습니다.
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