적외선 무릎 워머 부품 신뢰성 평가

국문 초록 (Abstract)

현재 자동차에 보편화된 열선 시트와 겨울철에 주목받는 운전대 온열 기능은 자동차 히터의 단점을 보완하기 위한 편의사양들로 볼 수 있음. 시트나 운전대의 온열 기능은 전기를 이용해 상대적으로 이른 시간에 가열되며 송풍장치가 필요하지 않기 때문에 소음이 발생하지 않으며, 탑승자가 원하는 부위에만 작동하도록 할 수 있는 장점이 있음. 전기차에서도 주행거리에 큰 영향을 미치는 배터리 사용을 최소화하면서 난방성능을 극대화할 수 있도록 소비전력이 낮은 탄소 발열체를 적용한 적외선 무릎 워머 기술 개발이 시급한 실정임. 기존 공조 장치 히터나 시트 열선과 함께 겨울철 자동차 실내의 차가운 느낌을 빠른 속도로 줄여 줄 수 있는 제품으로 적외선 발열체로 열전도율이 우수하고 열용량이 낮아 난방 효율이 좋은 탄소섬유를 적용함. 고분자 소재의 배합비율 조절을 통한 발열체는 기존 제품보다 절반 이하의 시간인 1 분 이내에 35 도씨까지 빠르게 온도상승이 가능함. 탄소-고분자 배합기반 발열 소재 특성 연구를 위해 원소재(카본, 수지), 배합소재(카본+고분자)의 기초물성 분석으로 입도분석과 XRF, SEM 등 전반적인 성분 분석 시험을 진행하였으며, 발열 와이어 물성 분석을 위해 Carbon 배합 비율과 두께에 따른 인장시험을 진행함. 또한 탄소-고분자 배합을 통한 발열 소재 최적화 연구로 Carbon 최적 배합(Carbon, CNT+고분자 수지) 연구, 적정 바인더를 이용한 탄소 발열체 기반 전기적 특성 등을 연구중임. 탄소와 고분자 소재의 배합을 통한 적외선 무릎 워머는 전기저항을 갖는 발열체를 매개로 하여 전기에너지를 열에너지로 변환시켜주는 기능을 갖는 히터 형태의 경제적 미래형 에너지 분야의 기술로 자동차 실내 난방을 비롯하여 가정난방, 건강 의료 등에도 다양하게 응용될 수 있음.