뜨거운 물건: 에어컨은 온실가스 배출량의 약 4%를 차지하며, 세계가 더워지면서 인구가 증가하고 전 세계 소득이 증가함에 따라 사용 중인 에어컨 장치의 수는 현재 20억 개 미만에서 2050년에는 56억 개까지 급증할 것으로 예상된다.

이것은 더 많은 지구 온실 가스 배출에 기여할 뿐만 아니라 에어컨 장치는 "도시 열섬" 효과인 도시의 지역 온난화도 유발한다.

에어컨 사용을 줄이면 온난화 속도를 줄일 수 있지만 땀을 흘리는 인구 이상의 문제를 일으킬 수 있다. 더운 날에는 에어컨이 학교에서의 학습과 직장에서의 생산성을 증가시키는 것으로 나타났으며, 정말 더운 날에는 생명을 구한다.

투명 코트: 햇빛에는 적외선, 가시광선 및 자외선이 포함된다. 창문을 통해 흐를 때 방의 대부분을 따뜻하게 하는 것은 자외선 및 근적외선 파장이므로 이러한 파장을 차단하는 창문 코팅은 에어컨의 필요성을 최소화할 수 있다.

하지만 문제는 가능한 한 많은 파장을 차단하는 코팅을 설계하는 동시에 가시광선을 통과시켜 외부를 볼 수 있도록 하는 것이다. 이러한 사항이 중요하지 않다면 모든 창문을 알루미늄 호일로 덮을 수 있다.

새로운 기능은 무엇일까? 노틀담 대학교와 경희 대학교의 연구원들은 이제 전기를 사용하지 않고 외부 세계에 대한 우리의 시야를 착색하거나 차단하지 않고 건물 내부의 온도를 낮출 수 있는 투명 창 코팅을 개발했다.

덥고 건조한 도시에서는 일반 창문에 비해 냉방을 위한 에너지 소비를 31% 줄일 수 있다고 추정한다. 에어컨 장치는 단순히 외부로 열을 이동시켜 지역 온난화에 기여하지만 이 코팅은 대기를 통해 다시 반사하여 지구를 식히는 데 도움이 된다.

프로세스: 목표를 달성할 수 있는 재료를 찾기 위해 연구원들은 먼저 실리카와 이산화티타늄을 포함한 4가지 일반적인 재료의 교대 층으로 구성된 모델을 유리 베이스와 폴리머 필름 사이에 끼워넣은 모델을 만들었다.

다음 단계는 최적의 배열 레이어를 찾는 것이었고, 이를 위해 머신러닝과 양자 컴퓨팅 프로세스의 조합을 사용했다.

이 접근 방식을 통해 1초 미만의 찰나의 시간에 가능한 모든 조합을 시뮬레이션할 수 있었다. 이는 기존 컴퓨팅에 의존하는 경우보다 훨씬 빠릅니다. 테스트에서 결과 코팅은 기존 방법을 사용하여 설계된 여러 투명 복사 냉각기를 능가했다.

양자컴퓨팅 기반 기술은 향후 다른 재료 개발에도 적용될 수 있다고 연구진은 밝혔다.

전망: 이 투명한 창 코팅이 실험실에서 나올 수 있을지는 확실하지 않다. 연구원의 논문에 따르면 "최첨단 증착 기술"을 사용하여 실제 적용을 위해 제작할 수 있지만 "최신 기술"은 일반적으로 "비싼"을 의미한다.

그러나 코팅 또는 이와 유사한 코팅이 충분히 저렴하게 생산될 수 있다면 건물의 냉각 비용을 줄이는 데 도움이 될 수 있으며 잠재적으로 차량 창문에 사용하도록 조정되어 자동차, 항공기 등에서 에어컨의 필요성을 최소화할 수 있다.

그렇지 않은 경우에도 윈드 캐처, 지속 가능한 에어컨 및 세계에서 가장 하얀 흰색 페인트와 같이 배기 가스를 줄이면서 실내를 냉각할 수 있는 다른 옵션이 있다.