새 웨어러블 기술, 열 센서로부터 사용자 위장… 몇 분 만에 온도 적응

연구자들이 착용자를 야간 투시경 같은 열 감지 센서로부터 숨길 수 있는 웨어러블 기술을 개발했습니다. 주변 온도가 변해도 말이죠. 이 기술은 몇 분 만에 온도 변화에 적응하면서 착용자를 편안하게 유지합니다.

작동 원리

장치 표면이 주변 온도에 맞춰 빠르게 냉각되거나 가열돼 착용자 체열을 위장합니다. 표면은 10~38°C(50~100.5°F) 범위에서 1분 이내로 변할 수 있습니다. 한편 내부는 사람 피부 온도와 같아 착용감이 편안합니다. 무선 장치는 팔찌 같은 직물에 내장 가능하며, 더 진보된 버전은 재킷 형태로 착용 가능합니다.

핵심 소재 기술

장치 제작에 왁스와 유사하지만 더 복잡한 특성을 가진 상변화 물질을 사용했습니다. 이 물질의 융점은 30°C(약 86°F)로 사람 피부 표면 온도와 같습니다. 장치 외부 온도가 이보다 높으면 물질이 녹으며 안정화돼 착용자를 단열하고, 낮으면 천천히 굳으며 여전히 단열층 역할을 합니다.

기술 핵심은 주변 온도 변화 시 발열·냉각 효과를 내는 소재들과 옷감에 내장 가능한 유연 전자장치들입니다. 장치 외부 층은 신축성 엘라스토머 시트 사이에 샌드위치된 열전 합금(전기로 온도 차 생성 소재)들로 구성됩니다. 배터리로 구동되고 무선 회로 기판으로 제어됩니다. 장치는 착용자가 선택한 온도로 물리적으로 냉각하거나 가열합니다.

기존 기술과의 차이

최첨단 열 위장 기술은 표면 코팅으로 옷감 표면의 열 방사량을 바꿉니다. 코팅이 착용자 체열을 흡수하고 주변 온도에 맞출 만큼만 에너지를 반사합니다. 하지만 코팅은 정해진 온도에서만 작동합니다. 주변 온도가 오르거나 내리면 더 이상 작동하지 않습니다.

향후 과제

목표는 기술이 내장된 재킷을 만드는 것이지만 현재 조건으론 의복 무게 2kg(약 4.5파운드), 두께 약 5mm, 작동 시간 1시간입니다. 팀은 더 가볍고 얇은 소재를 찾아 의복 무게를 2-3분의 1로 줄이려 노력 중입니다.