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건물을 흰색으로 칠하는 것은 그리스와 같은 국가에서 열을 차단하는 수세기 전에 사용 된 방법입니다. SophiaPapageorge / Pixabay, CC BY

얼음이 많은 툰드라에서 격렬한 구름에 이르기까지 우리 행성의 팔레트에서 흰색이 반복적으로 자랍니다. 이 색상은 태양의 빛이 지구 표면에서 다시 우주로 반사되는 자연스러운 방법을 제공합니다. 이 효과 – 행성의 알베도 – 평균 지구 온도에 큰 영향을 미칩니다.

완전히 바다로 덮인 세상을 상상해보십시오. 이 아이디어는 상쾌한 시원함을 불러 일으킬 수 있지만 반사되는 흰색 영역이 없으면 실제로 지구의 평균 표면 온도가 거의 30 º C: 현재 평균 온도의 두 배 15 º C.

우리 행성의 지속적인 감소 얼음과 눈 인간이 주도한 기후 변화의 결과일 뿐만 아니라 표면 온도가 더욱 상승하고 있습니다. 최악의 시나리오 모델은 CO라면? 2050년까지 배출량은 극적으로 감소하지 않습니다. 2100년의 평균 기온은 1.5 º C 지구의 반사율 감소 덕분에 현재보다 더 따뜻해졌습니다. 우리 세계의 색은 미래를 결정하는 데 중요한 역할을합니다.

그리스 산토리니와 같은 섬의 유명한 흰색 건물은 단순한 쇼가 아닙니다. 인간은 수백 년 동안 흰색이 열을 가장 잘 반사한다는 지식을 사용해 왔습니다. 전통적으로 흰색 페인트의 일종 석고황산칼슘(CaSO?)을 함유한 는 이러한 건물을 덮는 데 사용됩니다. 새로운 공부 황산바륨(BaSO?)을 함유한 대체 페인트가 건물에 닿는 태양 복사를 우주로 다시 반사하는 데 훨씬 더 효과적일 수 있다고 제안합니다.

흰색으로 칠해진 교회 건물 그리스에서 벽과 지붕은 종종 석고로 칠해집니다. Judithscharnowski / Pixabay, CC BY

이 새로운 황산 바륨 기반 페인트의 효과의 핵심은 상대적으로 높은 효율과 0.008mm–0.013mm의 특정 적외선 파장에서 태양 에너지를 반사하는 나노 입자입니다. 이러한 파장은 "라고 알려진 매우 투명한 대기의 일부와 일치합니다.하늘 창".


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즉, 반사 된 태양 에너지의 더 많은 부분이 지구 대기에 갇혀 지구 온난화에 기여하는 대신이 "창"을 통해 공간으로 바로 되돌아 갈 수 있습니다. 에 따르면 연구 저자, 바륨 황산염 페인트에서 태양 복사가 비추면 복사의 거의 10 %가 이러한 파장에서 반사됩니다.

따뜻한 기후 지역의 건물에 이러한 유형의 페인트를 적용하면 건물을 더 시원하게 유지하는 데 도움이됩니다. 특히 도시 지역, 사람과 건물의 밀도가 여름철에 온도를 견딜 수없는 높이로 끌어 올릴 수 있습니다.

이 연구는 바륨 황산염 페인트로 건물을 페인트하면 외부 공기 온도에 비해 건물 내부 온도를 4.5ºC까지 낮출 수 있음을 보여줍니다. 이 기술은 비용을 크게 낮출 수 있습니다. 냉각 건물 에어컨에 대한 의존도를 줄임으로써

하늘 아래 채광창이있는 하얀 지붕 미국에서 Walmart의 흰색 지붕은 슈퍼마켓 내 에너지 사용을 줄이는 데 도움이됩니다. 월마트 / 플리커, CC의 BY-SA

그러나이 흰색보다 흰색 페인트는 더 어두운면이 있습니다. 도료의 거의 60 %를 구성하는 바륨 아황산염을 생산하고 처리하기 위해 원시 중정석 광석을 파내는 데 필요한 에너지는 탄소 발자국. 페인트를 널리 사용하면 광산에서 바륨

자연의 냉각 비결

바륨 아황산염 기반 페인트는 건물의 반사율을 향상시키는 한 가지 방법 일뿐입니다. 저는 지난 몇 년 동안 흰색 표면에서 흰색 동물에 이르기까지 자연계의 흰색을 연구했습니다. 동물의 털, 깃털 및 나비 날개는 자연이 구조 내에서 온도를 조절하는 방법에 대한 다양한 예를 제공합니다. 이러한 자연 기술을 모방하면 환경에 대한 비용을 줄이면서 도시를 더 시원하게 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.

강렬하게 하나의 날개 흰 딱정벌레 라는 종 Lepidiota 오명 덕분에 눈에 띄게 밝은 흰색으로 나타납니다. 나노 구조 입사광을 산란시키는 데 매우 능숙합니다. 이 자연광 산란 특성은 더 나은 페인트를 디자인하는 데 사용할 수 있습니다. 재활용 플라스틱 탄소 발자국이 훨씬 적은 유사한 나노 구조를 포함하는 흰색 페인트를 만들 수 있습니다. 자연에서 영감을 얻으려면 하늘이 한계입니다.

저자에 관하여

Andrew Parnell, 셰필드 대학교 물리학 및 천문학 연구 연구원
 

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