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초록·키워드
태양 복사에 대해 동적 제어가 가능한 능동형 스마트 윈도우는 건물 에너지 소비를 줄이는 데 효과적이 다. 특히, 가시광선 영역 투과성을 유지하면서 근적외선 영역의 태양 복사 획득량을 조절하는 파장 선택적 제어는 스마트 윈도우의 적용 가능성을 넓히는 데 중요한 역할을 한다. 이에 각도 선택적 제어가 결합될 경우 에너지 절감 효과는 더욱 증대될 수 있다. 본 연구에서는 파장 및 각도 선택적 조절을 통해서 여름 모드와 겨울 모드로 전환이 가능한 에어갭 제어 스마트 윈도우를 제안한다. 여름 모드에서는 모든 빛을 반사하되 수직으로 입사하는 가시광선은 투과하고, 겨울 모드에서는 모든 파장과 방향의 태양 복사를 투과한다. 이러한 선택적 조절은 얇은 필름이 코팅된 층 사이의 에어갭을 조정하여 달성할 수 있으며, 최적의 구조는 다목적 최적화를 통해 결정되었다. 최적화된 에어갭 제어 스마트 윈도우를 도입한 제로 에너지 건물의 연간 냉난방 에너지 소비량을 계산하였고, 이를 통해 에너지 절감 솔루션으로써 유망한 가능성을 확인할 수 있었다.
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