스마트 윈도

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1. 개요

스마트 윈도는 빛이나 온도 등의 환경 변화에 반응하여 투과율을 조절하는 유리를 의미한다. 1980년대에 처음 사용되었으며, 전기 변색, 고분자 분산 액정, 현탁 입자 장치, 마이크로 블라인드, 열변색 유리 등 다양한 종류가 있다. 이러한 기술은 에너지 절약, 프라이버시 보호, 광고 등 다양한 분야에 응용되며, 건물, 자동차, 열차, 항공기 등에서 활용된다.

2. 역사

"스마트 윈도"라는 용어는 1980년대에 처음 사용되었다. 이 용어는 스웨덴 찰머스 공과대학교의 재료 물리학자 클라에스-괴란 그란크비스트가 캘리포니아 로렌스 버클리 국립 연구소의 과학자들과 함께 건축 자재의 에너지 효율성을 높이는 아이디어를 구상하면서 도입되었다. 그란크비스트는 창문의 색상을 동적으로 변화시킬 수 있는 반응형 창을 설명하기 위해 이 용어를 사용했다.^[11]

2. 1. 개요

3. 종류

다음은 다양한 전기 변색 스마트 유리의 기술 개요를 보여주는 표이다.

기술	전기가 통했을 때의 상태	전기가 없을 때의 상태	설명
전기 변색 장치	전기 펄스를 사용하여 빛 투과율을 변경한다.	이전 상태를 유지한다.	전환 시간 및 광선 투과율은 제조업체에 따라 다르다.
고분자 분산 액정 장치	투명	불투명	투명 또는 불투명 상태만 가능합니다. 주로 실내 환경의 프라이버시 제어에 사용된다.
현탁 입자 장치	투명	부분적으로 불투명	빛 투과율 제어가 가능하다.
마이크로 블라인드	불투명	투명	상태 전환이 빠르고, 자외선 방사로 인한 마모에 잘 견딘다.

; 태양광 패널 겸용 창유리

: 태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

; 단열 유리

: 단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

3. 1. 전기 변색 유리 (Electrochromic Devices)

전기변색 소자는 전압에 따라 빛 투과 특성을 변화시켜 빛과 열의 양을 조절할 수 있게 해준다.^[12] 전기변색 창문에서, 재료는 불투명도를 변화시킨다. 불투명도를 변경하려면 순간적인 전기가 필요하지만, 재료는 추가적인 전기 신호 없이 그늘을 유지한다.^[13]

구형 전기변색 기술은 투명 상태에서 노란색을 띠고, 착색 상태에서는 파란색을 띠는 경향이 있다. 어두워지는 현상은 가장자리에서 시작하여 안쪽으로 이동하며, 창문 크기에 따라 수 초에서 20-30분까지 걸리는 느린 과정이다. 최신 전기변색 기술은 투명 상태에서 노란색을 없애고, 회색의 더 중립적인 색조로 착색되며, 외부에서 안쪽으로가 아닌 균일하게 착색되고, 착색 속도를 유리 크기에 관계없이 3분 이내로 가속화한다. 전기변색 유리는 어두워진 상태에서도 시야를 유지하므로 외부 환경과의 시각적 접촉을 유지한다.

전이 금속 수소화물 전기변색과 관련된 전기변색 재료의 최근 발전은 반사형 수소화물의 개발로 이어졌으며, 이는 흡수 대신 반사되어 투명 상태와 거울과 같은 상태 사이를 전환한다.

수정된 다공성 나노결정 물질 필름의 최근 발전으로 전기변색 디스플레이의 생성이 가능해졌다. 단일 기판 디스플레이 구조는 투명 전도체 (예: ITO 또는 PEDOT:PSS)로 수정된 기판 위에 서로 겹쳐 인쇄된 여러 개의 다공성 층으로 구성된다. 각 인쇄 층은 특정 기능 집합을 가지고 있다. 작동 전극은 크로모겐이 흡착된 이산화 티타늄과 같은 양성 다공성 반도체로 구성된다. 이 크로모겐은 환원 또는 산화를 통해 색상을 변경한다. 패시베이터는 전기적 성능을 향상시키기 위해 이미지의 음수로 사용된다. 절연층은 명암비를 높이고 작동 전극과 상대 전극을 전기적으로 분리하는 역할을 한다. 상대 전극은 SEG 전극에서 삽입/추출된 전하를 균형을 맞추고 (전반적인 장치에서 전하 중립성을 유지) 높은 커패시턴스를 제공한다. 탄소는 전하 저장 필름의 예이다. 전도성 탄소층은 일반적으로 상대 전극의 전도성 후면 접점으로 사용된다. 마지막 인쇄 단계에서, 다공성 모놀리스 구조는 액체 또는 고분자 젤 전해질로 오버프린트되고, 건조된 다음, 응용 요구 사항에 따라 다양한 캡슐화 또는 인클로저에 통합될 수 있다. 디스플레이는 매우 얇으며, 종종 30마이크로미터이다. 이 장치는 전도성 탄소층에 상대적인 투명 전도성 기판에 전위를 가하여 켤 수 있다. 이것은 작동 전극 내부에서 바이올로겐 분자 (착색)의 환원이 일어나게 한다. 가해진 전위를 반전시키거나 방전 경로를 제공함으로써, 장치는 탈색된다. 전기변색 모놀리스의 독특한 특징은 바이올로겐을 착색하거나 탈색하는 데 필요한 전압이 비교적 낮다는 것 (약 1 볼트)이다. 이는 표면 흡착 바이올로겐/크로모겐의 전기화학적 환원을 구동하는 데 필요한 작은 과전위로 설명할 수 있다.

대부분의 스마트 필름 유형은 작동하기 위해 전압 (예: 110VAC)이 필요하므로, 이러한 유형의 스마트 필름은 사용자에게 전기적 안전을 제공하기 위해 유리, 아크릴 또는 폴리카보네이트 라미네이트 내에 포함되어야 한다.

3. 1. 1. 반사형 수소화물

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3. 1. 2. 나노결정 물질 필름

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3. 2. 고분자 분산 액정 장치 (Polymer-Dispersed Liquid Crystal Devices, PDLC)

고분자 분산 액정 장치(PDLC)에서 액정은 액체 고분자에 용해되거나 분산된 후 고분자가 고화되거나 경화된다. 고분자가 액체에서 고체로 변하는 동안 액정은 고체 고분자와 호환되지 않게 되어 고체 고분자 전체에 걸쳐 물방울을 형성한다. 경화 조건은 물방울의 크기에 영향을 미치며, 이는 다시 "스마트 윈도우"의 최종 작동 특성에 영향을 미친다. 일반적으로 고분자와 액정의 액체 혼합물은 투명한 전도성 물질의 얇은 층이 포함된 두 층의 유리 또는 플라스틱 사이에 배치된 다음 고분자를 경화시켜 스마트 윈도우의 기본 샌드위치 구조를 형성한다. 이 구조는 실제로 커패시터이다.

전원 공급 장치의 전극이 투명 전극에 부착된다. 전압이 가해지지 않으면 액정은 물방울 내에서 무작위로 배열되어 스마트 윈도우 어셈블리를 통과하는 빛이 산란된다. 이로 인해 반투명하고 "우유빛 흰색" 모양이 된다. 전압이 전극에 가해지면 유리에 있는 두 개의 투명 전극 사이에 형성된 전기장이 액정을 정렬시켜 빛이 산란 없이 물방울을 통과하여 투명한 상태가 된다. 투명도 정도는 가해지는 전압에 의해 제어될 수 있다. 이는 낮은 전압에서 전기장에 있는 소수의 액정만 완전히 정렬되어 빛의 작은 부분만 통과하고 대부분의 빛이 산란되기 때문에 가능하며, 전압이 증가하면 정렬되지 않은 액정이 줄어들어 빛의 산란이 줄어든다. 또한 색상과 특수 내부 층을 사용하면 통과하는 빛과 열의 양을 제어하는 것도 가능하다.

3. 3. 현탁 입자 장치 (Suspended-Particle Devices, SPD)

현탁 입자 장치(SPD)는 막대 모양의 나노 규모 입자의 얇은 필름 라미네이트가 액체에 현탁되어 두 조각의 유리 또는 플라스틱 사이에 놓이거나 한 층에 부착된다. 전압이 가해지지 않으면 현탁된 입자가 무작위로 정렬되어 빛을 차단하고 흡수한다. 전압이 가해지면 현탁된 입자가 정렬되어 빛을 통과시킨다. 필름의 전압을 변경하면 현탁된 입자의 방향이 바뀌어 유리의 색상과 투과되는 빛의 양을 조절한다. SPD는 빛, 눈부심 및 열의 양을 정밀하게 제어하기 위해 수동 또는 자동으로 "조정"할 수 있다.

태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

3. 4. 마이크로 블라인드 (Micro-blinds)

마이크로 블라인드는 인가된 전압에 따라 통과하는 빛의 양을 제어한다. 마이크로 블라인드는 유리 위에 얇은 금속 블라인드가 말려 있는 형태로 구성된다. 매우 작아서 눈으로 거의 볼 수 없다. 금속층은 마그네트론 스퍼터링으로 증착되고 레이저 또는 리소그래피 공정으로 패턴화된다. 유리 기판에는 얇은 투명 전도성 산화물 (TCO) 층이 포함되어 있다. 전기적 단선을 위해 말린 금속층과 TCO층 사이에 얇은 절연체가 증착된다. 전압이 인가되지 않으면 마이크로 블라인드가 말려 빛이 통과한다. 말린 금속층과 투명 전도성 층 사이에 전위차가 있으면 두 전극 사이에 형성된 전계로 인해 말린 마이크로 블라인드가 펴지면서 빛을 차단한다. 마이크로 블라인드는 스위칭 속도(밀리초), UV 내구성, 맞춤형 외관 및 투과율을 포함한 몇 가지 장점이 있다. 마이크로 블라인드 기술은 캐나다 국립 연구 위원회에서 개발되었다.

3. 5. 열변색 유리 (Thermochromic Smart Glass)

상전이를 보이는 비정질 상태와 반결정질 상태의 가역적인 상 변화 고분자(PCP)가 있다.^[14] 이러한 상 변화는 열변색 스마트 유리의 적용에서 온도 변화에 의해 제어되며, 전력 비용 없이 완전 자동화된다. PCP의 구조는 종종 두 가지 주요 구성 요소로 구성된다. 상 변화 구성 요소 고분자(P1)는 다른 고분자(P2)와 가교 결합되어 있으며, 이는 서로 다른 친수성으로 인해 전이 고분자와 강하게 상 분리된다. 따라서 P1과 P2는 경화 후 미크론 수준의 상 분리를 형성할 수 있다. 온도가 P1의 상전이 온도(Tp) 미만일 때 P1은 반결정질이며, 그 굴절률은 P2의 굴절률과 일치하여 전체 구조를 가시광선에 투명하게 만든다.^[15] 온도가 Tp 이상으로 올라가면 P1은 녹아 비정질 상으로 변환되며, 이는 P2와 큰 굴절률 불일치를 나타내어 불투명한 외관을 나타낸다.^[15] P1에 대한 재료를 현명하게 선택함으로써, 투과율 전환의 반대 효과를 관찰할 수 있다. 예를 들어, Tp 미만에서 반결정질 P1의 굴절률이 P2의 굴절률과 일치하지 않으면, 필름은 불투명해진다. Tp 이상에서 비정질 P1이 굴절률 측면에서 P2와 일치하면, 필름은 높은 온도에서 투명해진다. 대표적인 응용 분야는 PCP가 창고의 유리창에 코팅되어 뜨거운 날씨에 PCP가 불투명해져 과도한 복사를 차단하고 실내를 시원하게 하여 에어컨 가동에 따른 에너지를 절약하는 것이다.^[16]

3. 5. 1. 상 변화 고분자 (Phase-Changing Polymer, PCP)

상 변화 고분자(PCP)는 비정질 상태와 반결정질 상태 사이의 가역적인 상전이를 보인다.^[14] 이러한 상 변화는 열변색 스마트 유리의 적용에서 온도 변화에 의해 지배되며, 전력 비용 없이 완전히 자동화된다. PCP의 구조는 종종 두 가지 주요 구성 요소로 구성된다: 상 변화 구성 요소 고분자(P1이라고 하자)는 다른 고분자(P2)와 가교 결합되어 있으며, 이는 서로 다른 친수성으로 인해 전이 고분자와 강하게 상 분리된다. 따라서 P1과 P2는 경화 후 미크론 수준의 상 분리를 형성할 수 있다. 온도가 P1의 상전이 온도(Tp) 미만일 때 P1은 반결정질이며, 그 굴절률은 P2의 굴절률과 일치하여 전체 구조를 가시광선에 투명하게 만든다.^[15] 온도가 Tp 이상으로 올라가면 P1은 녹아 비정질 상으로 변환되며, 이는 P2와 큰 굴절률 불일치를 나타내어 불투명한 외관을 나타낸다.^[15] P1에 대한 재료를 현명하게 선택함으로써, 투과율 전환의 반대 효과를 관찰할 수 있다. 예를 들어, Tp 미만에서 반결정질 P1의 굴절률이 P2의 굴절률과 일치하지 않으면, 필름은 불투명해진다. Tp 이상에서 비정질 P1이 굴절률 측면에서 P2와 일치하면, 필름은 높은 온도에서 투명해진다. 대표적인 응용 분야는 PCP가 창고의 유리창에 코팅되어 뜨거운 날씨에 PCP가 불투명해져 과도한 복사를 차단하고 실내를 시원하게 하여 에어컨 가동에 따른 에너지를 절약하는 것이다.^[16]

4. 관련 기술

'''스마트 글라스'''라는 표현은 빛이나 온도와 같은 환경 신호에 반응하여 빛 투과 특성을 변경하는 유리를 포함하는 더 넓은 의미로 해석될 수 있다.

다양한 종류의 유리는 다양한 크로믹 현상을 나타낼 수 있다. 즉, 광화학적 효과를 기반으로 하여 유리가 빛(광변색), 온도(열변색), 또는 전압(전기변색)과 같은 환경 신호에 반응하여 빛 투과 특성을 변경한다.^[17]

열변성 상태의 액정은 온도에 반응하여 빛 투과 특성을 변경할 수 있다. 그러나 액정의 특성을 변경하려면 고온이 필요하며, 열변성 액정 화합물은 가시 색상 스펙트럼의 일부 파장을 차단하지 않고 합성하기 어려울 수 있다.^[17]

다양한 금속이 연구되었다. 얇은 Mg-Ni 필름은 낮은 가시 광선 투과율을 가지며 반사성이 있다. H₂ 가스에 노출되거나 알칼리 전해질에 의해 환원되면 투명해진다. 이러한 전환은 마그네슘 니켈 수소화물, Mg₂NiH₄의 형성에 기인한다. 필름은 Ni과 Mg의 별도 타겟으로부터 동시 스퍼터링하여 조성을 변화시켜 생성되었다. 단일 타겟 직류 마그네트론 스퍼터링은 결국 사용될 수 있으며, 이는 전기변색 산화물의 증착에 비해 상대적으로 간단하여 더 저렴하게 만들 수 있다. 로렌스 버클리 국립 연구소는 새로운 전이 금속이 더 저렴하고 반응성이 적지만 동일한 품질을 포함하여 비용을 더욱 절감할 수 있음을 확인했다.

텅스텐이 도핑된 이산화 바나듐(VO₂) 코팅은 온도가 29°C 이상으로 상승하면 적외선을 반사하여 고온 환경에서 창문을 통한 햇빛 투과를 차단한다. 이산화 바나듐은 비교적 낮은 온도에서 반도체-금속 전이를 겪는다. 이 전이는 재료를 전도성 특성에서 절연 특성으로 변경하고 결국 유리의 색상과 투과 특성을 변경한다. 코팅이 이러한 변화를 겪으면 적외선 스펙트럼을 필터링하여 단열되는 영역이 열을 얻는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.^[18]

이러한 유형의 유리는 수동으로 제어할 수 없다. 반대로, 모든 전기적으로 전환되는 스마트 윈도는 온도나 밝기에 따라 각각 온도계 또는 광센서와의 통합을 통해 빛 투과 특성을 자동으로 적응하도록 만들 수 있다.

태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

4. 1. 광변색 유리 (Photochromic Glass)

태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다. 단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

4. 2. 열변색 액정 (Thermochromic Liquid Crystal)

스마트 윈도우와 관련하여, 태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리 실용화를 위한 개발이 진행되고 있다. 이러한 창유리는 "스마트 유리"라고 불리기도 한다. 단열용 이중 복층 유리 또한 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

4. 3. 기타 기술

'''스마트 글라스'''라는 표현은 빛이나 온도와 같은 환경 신호에 반응하여 빛 투과 특성을 변경하는 유리를 포함하는 더 넓은 의미로 해석될 수 있다.

다양한 종류의 유리는 다양한 크로믹 현상을 나타낼 수 있다. 즉, 광화학적 효과를 기반으로 하여 유리가 빛(광변색), 온도(열변색), 또는 전압(전기변색)과 같은 환경 신호에 반응하여 빛 투과 특성을 변경한다.^[17]

열변성 상태의 액정은 온도에 반응하여 빛 투과 특성을 변경할 수 있다. 그러나 액정의 특성을 변경하려면 고온이 필요하며, 열변성 액정 화합물은 가시 색상 스펙트럼의 일부 파장을 차단하지 않고 합성하기 어려울 수 있다.^[17]

다양한 금속이 연구되었다. 얇은 Mg-Ni 필름은 낮은 가시 광선 투과율을 가지며 반사성이 있다. H₂ 가스에 노출되거나 알칼리 전해질에 의해 환원되면 투명해진다. 이러한 전환은 마그네슘 니켈 수소화물, Mg₂NiH₄의 형성에 기인한다. 필름은 Ni과 Mg의 별도 타겟으로부터 동시 스퍼터링하여 조성을 변화시켜 생성되었다. 단일 타겟 직류 마그네트론 스퍼터링은 결국 사용될 수 있으며, 이는 전기변색 산화물의 증착에 비해 상대적으로 간단하여 더 저렴하게 만들 수 있다. 로렌스 버클리 국립 연구소는 새로운 전이 금속이 더 저렴하고 반응성이 적지만 동일한 품질을 포함하여 비용을 더욱 절감할 수 있음을 확인했다.

텅스텐이 도핑된 이산화 바나듐(VO₂) 코팅은 온도가 29°C 이상으로 상승하면 적외선을 반사하여 고온 환경에서 창문을 통한 햇빛 투과를 차단한다. 이산화 바나듐은 비교적 낮은 온도에서 반도체-금속 전이를 겪는다. 이 전이는 재료를 전도성 특성에서 절연 특성으로 변경하고 결국 유리의 색상과 투과 특성을 변경한다. 코팅이 이러한 변화를 겪으면 적외선 스펙트럼을 필터링하여 단열되는 영역이 열을 얻는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.^[18]

이러한 유형의 유리는 수동으로 제어할 수 없다. 반대로, 모든 전기적으로 전환되는 스마트 윈도는 온도나 밝기에 따라 각각 온도계 또는 광센서와의 통합을 통해 빛 투과 특성을 자동으로 적응하도록 만들 수 있다.

태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

5. 응용 분야

스마트 유리는 창문을 통과하는 햇빛의 양을 조절하여 건물의 에너지 절약 난방 및 냉방에 사용될 수 있다. 투명 또는 흐림 온도 제어 필름은 햇볕이 쨍쨍하고 실내 온도가 높을 때 스마트 필름이 흐림 상태가 되도록 한다. 햇볕이 쨍쨍하고 실내 온도가 낮을 때는 스마트 유리가 투명 상태가 된다. 미루 전기 변색 유리 기술을 사용할 수 있다.

사무실:

회의실의 유리 칸막이에 적용. 유리가 투명할 때는 방 안이나 밖을 볼 수 있으며, 불투명할 때는 프로젝션 스크린으로 사용할 수 있다.
유리 커튼월의 에너지 절약 기능

주거 공간의 실내 장식:

조명 커버 유리 커튼, 햇볕이 잘 드는 집, 거실 및 욕실 칸막이. 유리는 사용하지 않을 때는 흐린 상태로 개인 정보를 보호하며, 투명해지면 햇빛을 통과시킬 수 있다.

제품 전시 및 상업 광고:

유리 디스플레이 창은 불투명할 때는 제품을 보호하고, 제품을 소개하기 위해 투영에 사용될 수 있으며, 투명할 때는 매장 광고에 사용될 수 있다.

스마트 유리는 광고를 위해 매장 창에 전환 가능한 프로젝션 스크린으로 사용될 수 있다. 3세대 스마트 필름은 전면 및 후면 투영에 모두 적합하며, 투영된 이미지는 양쪽에서 볼 수 있다.

기타 특수한 경우의 사용은 다음과 같다.

화장실의 유리문은 사용하지 않을 때는 투명하지만, 문을 닫으면 즉시 흐려진다.
2층의 유리 바닥과 계단은 밟을 때는 흐려지고, 그렇지 않을 때는 투명하다.
병원에서의 프라이버시 용도로, 예를 들어 신생아실과 중환자실의 창문에 커튼을 대체하여 먼지와 소음을 줄인다.
무진실 및 클린룸에 적용하여 스마트 필름을 투명과 불투명 사이를 전환할 수 있으며, 고객이 방을 드나들 때 무진복을 착용해야 하는 불편함을 줄일 수 있다.

멜버른의 유레카 타워는 건물에서 3m 돌출된 유리 큐브를 가지고 있으며, 그 안에 방문객들이 300m 높이에 매달려 있다. 유리 큐브에 들어서면 큐브가 건물 가장자리로 이동하면서 유리가 불투명해진다. 가장자리로 완전히 확장되면 유리는 투명해진다.

보잉 787 드림라이너는 기존 항공기의 창문 가리개를 대체하는 전기 변색 창을 특징으로 한다.

미국 항공 우주국(NASA)은 새로 개발된 오리온 및 알타이르 우주선의 열 환경을 관리하기 위해 전기 변색 기술의 사용을 검토하고 있다.

스마트 유리는 페라리 575 M 수퍼아메리카를 포함한 일부 소량 생산 자동차에 사용되었다.

ICE 3 고속 열차는 승객 구획과 운전석 사이에 전기 변색 유리 패널을 사용한다.

워싱턴 기념탑의 엘리베이터는 승객이 기념비 내부의 기념석을 볼 수 있도록 스마트 유리를 사용한다.

암스테르담 뮤지엄플레인 광장의 도시 화장실은 문이 닫혔을 때 비어 있는 칸의 점유 상태를 쉽게 확인하고, 사용 중일 때는 프라이버시를 위해 스마트 유리를 사용한다.

봄바디어 운송은 싱가포르의 부킷 판장 경전철 노선에서 운행하는 봄바디어 이노비아 APM 100에 지능형 블러 창문을 사용하여 열차가 이동하는 동안 승객이 아파트를 엿보는 것을 방지하고, 플렉시티 2 경전철에 스마트 유리 기술을 사용하는 창문을 제공할 계획이다.

중국의 휴대폰 제조업체 원플러스는 전기 변색 유리의 패널 뒤에 후면 카메라가 배치된 휴대폰을 시연했다.

도쿄의 공중 화장실은 안전 및 개인 정보 보호 문제를 해결하기 위해 이 기술을 사용한다. 화장실에 접근하는 사람들은 문이 잠금 해제되어 있을 때 내부를 볼 수 있기 때문에 화장실이 비어 있는지 확인할 수 있다. 사용 중인 화장실 문이 잠기면 방의 벽이 불투명해진다.

폭스바겐 ID.7에는 전기적으로 투명에서 불투명으로 전환할 수 있는 스마트 유리 파노라마 선루프가 있다.

5. 1. 에너지 절약

스마트 유리는 창문을 통과하는 햇빛의 양을 조절하여 건물의 에너지 절약 난방 및 냉방에 사용될 수 있다. 투명 또는 흐림 온도 제어 필름은 햇볕이 쨍쨍하고 실내 온도가 높을 때 스마트 필름이 흐림 상태가 되도록 한다. 햇볕이 쨍쨍하고 실내 온도가 낮을 때는 스마트 유리가 투명 상태가 된다. 미루 전기 변색 유리 기술을 사용할 수 있다.

5. 2. 프라이버시 보호

스마트 윈도는 사무실 회의실 유리 칸막이에 적용하여 필요에 따라 투명도를 조절할 수 있다. 불투명한 상태에서는 프로젝션 스크린으로 활용 가능하다. 또한, 유리 커튼월의 에너지 절약 기능을 향상시킨다.

주거 공간에서는 조명 커버 유리 커튼, 햇볕이 잘 드는 집, 거실 및 욕실 칸막이 등에 사용된다. 사용하지 않을 때는 흐린 상태로 프라이버시를 보호하고, 필요시 투명하게 전환하여 햇빛을 실내로 들여보낼 수 있다.

5. 3. 광고

유리 디스플레이 창은 불투명할 때는 제품을 보호하고, 제품을 소개하기 위해 투영에 사용될 수 있으며, 투명할 때는 매장 광고에 사용될 수 있다. 스마트 유리는 광고를 위해 매장 창에 전환 가능한 프로젝션 스크린으로 사용될 수 있다. 3세대 스마트 필름은 전면 및 후면 투영에 모두 적합하며, 투영된 이미지는 양쪽에서 볼 수 있다.

5. 4. 기타 용도

스마트 윈도는 다음과 같은 특수한 용도로 사용될 수 있다.

화장실 유리문은 평소에는 투명하지만, 문을 닫으면 즉시 흐려진다.
2층 유리 바닥과 계단은 밟을 때 불투명해지고, 그렇지 않을 때는 투명하게 유지된다.
병원에서는 신생아실과 중환자실 창문에 커튼 대신 사용하여 먼지와 소음을 줄이는 프라이버시 보호 기능을 제공한다.
무진실 및 클린룸에 적용하여 스마트 필름을 투명과 불투명 사이를 전환할 수 있다. 이를 통해 고객이 방을 드나들 때 무진복을 착용해야 하는 불편함을 줄일 수 있다.

6. 한국의 스마트 윈도우 산업

6. 1. 주요 기업

6. 2. 기술 개발 동향

6. 3. 정책 및 전망

7. 전기 변색 스마트 유리의 기술 개요

태양광 발전 패널을 겸한 건물 외벽용 창유리의 실용화를 위한 개발이 진행되고 있으며, 이것들이 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다. 단열용 이중 복층 유리는 "스마트 유리"라고 불리는 경우가 있다.

참조

_[1] 학술지 Once a Luxury Amenity, Smart Glass Emerges as an Energy Saver https://www.bloomber[...] 2022-11-28
_[2] 웹사이트 Everything You Ever Needed to Know (and More!) About Smart Glass https://blog.technav[...] 2023-02-01
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