겨울철 추위에 성능이 저하되는 전기차의 단점을 보완하기 위해 온돌을 응용해 효율적으로 차 안을 데우는 난방 신기술이 국내에서 개발됐다.
한국전기연구원은 이동윤 전기변환소재연구센터 박사 연구팀이 고효율·고유연 금속섬유천 면상 발열체 기술을 개발했다고 14일 밝혔다. 금속섬유천은 50μm(1000분의 1m) 굵기의 금속 실인 ‘스테인리스강 미세 와이어’를 천처럼 짠 것으로 여기에 전기를 흘리면 최대 500도의 열이 발생한다. 차내에 적용하면 바닥의 열로 실내 전체를 데우는 온돌과 비슷한 복사열이 발생해 전체 공간을 효율적으로 난방할 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.
이는 전기차가 겨울철 추위에 노출되면 배터리 성능이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 개발됐다. 미국환경보호청(EPA)에 따르면 영하 7도의 환경에서 전기차의 전비는 34%, 이에 주행거리도 상온과 비교해 57% 줄어든다. 내연차와 달리 폐열을 난방에 활용할 수도 없어 별도의 난방 시스템이 필요하다. 전기를 받으면 열을 내는 발열체 개발이 필요하지만 기존 발열체는 크고 무겁거나 뻣뻣하고 효율과 안전 문제로 차내 적용에는 한계가 있었다.
연구팀이 개발한 금속섬유천은 유연해 차내 어디에도 쉽게 부착할 수 있다. 기존 열선과 달리 면으로 이뤄져 10~30% 높은 발열 성능도 보인다. 이 박사는 “금속섬유는 실과 달리 뻣뻣해 직조가 매우 어려웠는데 직물 생산·가공 업체인 송이실업과 협업해 금속섬유 전용 직조기와 제직 패턴을 개발했다”며 “속섬유만으로 면 형태의 발열체를 제작한 건 세계 최초이며 기업들의 에너지 비용 절감과 범국가적 탄소중립 실현까지 기대할 수 있을 것”이라고 설명했다.
전기연은 해당 기술의 특허 출원을 완료하고 국내 반도체 대기업을 대상으로 표준화 테스트도 성공하는 등 성능 검증을 마쳤다고 전했다. 현재 기술이전 5건을 완료했고 전기차와 반도체 등 관련 수요 기업을 발굴해 시제품 제작과 기술이전을 추진할 방침이다. 향후 전기차를 넘어 제조, 생활, 의료, 군 등 다양한 분야에서도 기술이 적용될 수 있을 것으로 기대된다.
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