이 새로운 태양광

Apr 07, 2024

현대식 에어컨 시스템이 환경에 미치는 영향에 대한 우려가 높아지는 가운데, 워싱턴 주립대학교(WSU)의 연구원들은 지속 가능한 대안으로 고대 냉각 방법을 탐구하기 위한 혁신적인 여정에 착수했습니다.

"특히 기후가 더워짐에 따라 건물의 냉각 수요가 점점 늘어나고 있습니다. 기계 시스템에 의존하기 전에 먼저 건물을 냉각할 수 있는 방법은 무엇입니까?"라고 WSU 설계 및 건설 대학의 Al-Hassawi 조교수는 말했습니다.

연구진이 취한 접근 방식은 증발 냉각을 위해 풍력 타워를 활용하는 수동적 방법론을 선호하여 전기 집약적인 시스템에서 벗어났습니다. 상당한 크기의 선적 컨테이너와 유사한 실험 챔버는 배터리 저장 장치가 있는 태양 에너지로 구동되므로 기존 전원이 필요하지 않습니다. 극한 조건을 시뮬레이션할 수 있는 기능을 통해 챔버의 온도를 화씨 125~130도(섭씨 52~54도)까지 올려 냉각 시스템의 효율성을 평가할 수 있습니다.

기존 표준에서 크게 벗어난 패시브 다운드래프트 냉각 시스템은 애리조나주 피닉스의 건조한 기후에서 테스트를 거쳤습니다. Al-Hassawi 교수는 축소된 모델을 활용하면 대규모 프로토타입과 관련된 지연을 우회하여 테스트 및 연구를 가속화한다는 점을 언급하면서 이 접근 방식의 장점을 강조했습니다.

냉각 문제의 규모는 배출 통계에서 극명하게 드러납니다. 5억 3,100만 톤의 이산화탄소 배출이 온도 제어를 위한 에너지 소비에서 발생합니다. 이에 비해 습기 제거로 인한 생산량은 5억9900만톤이다. Al-Hassawi는 특히 개발도상국에서 전 세계 인구 증가로 인해 건설 붐이 임박했음을 지적하면서 에어컨 수요가 높아지는 상황에서 지속 가능한 냉각에 대한 시급한 문제를 제기했습니다.

역사 연대기에서 영감을 얻은 수동 냉각 개념은 기원전 2500년경 고대 이집트로 거슬러 올라갑니다. 풍력 타워를 통해 바람을 전달함으로써 수분이 증발되어 공기 냉각이 유도됩니다. 냉각되고 밀도가 높아진 공기는 자연스럽게 아래의 생활 공간으로 내려갑니다. Al-Hassawi는 현대 건축 설계를 위한 이러한 전통적인 전략을 활성화하는 데 있어서 혁신의 중요성을 강조했습니다.

연구팀은 특히 지구의 온도가 상승함에 따라 이러한 수동 냉각 시스템이 기존의 에어컨을 대체하는 미래를 구상하고 있습니다. 시험실은 고대의 지혜와 현대 기술의 융합을 통해 지속 가능하고 시원한 미래를 만들려는 노력의 증거입니다.

이 연구는 에너지(Energies)지에 게재되었습니다.