작성일 : 18-02-14 15:09
전기연 이동윤 연구팀, 금속섬유 기반 발열 옷감 직조 기술 개발
 글쓴이 : happy
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이동윤 책임연구원이 금속섬유 발열체를 들고있다. <사진=전기연 제공 >
이동윤 책임연구원이 금속섬유 발열체를 들고있다. <사진=전기연 제공>

국내 연구진이 반복 세탁 후에도 성능이 유지되는 발열 의류 기술을 개발했다. 

한국전기연구원이동윤 나노융합기술연구센터 책임연구원팀최근 고효율 금속섬유전극 직조 유연 면상발열체 기술을 개발하고 기술이전을 했다고 12일 밝혔다. 

연구팀은 전통 직조형 유연 태양전지 개발 경험과 기술을 활용해 유연성이 매우 높으면서도 열 흐름이 제어돼 안전한 웨어러블(wearable) 섬유발열체를 개발했다.  

연구팀은 50마이클로미터(μm)급 미세 스테인레스강 섬유와 바잘트(현무암 섬유)로 천을 짜서 만들고, 이 천에 특수 폴리머나 세라믹 소재를 첨가해 새로운 발열 옷감을 제작했다. 발열체를 금속섬유와 세라믹섬유를 이용해 직조하는 기술은 국내외에서 처음이다.

열선(선상발열)을 사용하는 기존 발열 제품은 충격을 가하면 열 과부하 현상이나 열선이 끊어지는 위험이 있다. 반면 개발된 금속섬유 발열체는 매우 질기고 유연성이 높아서 접어서 사용할 수 있고 옷감에 구김 또는 접힘이 있어도 발열체 선이 끊어지지 않는다. 

사용 중 발열체의 일부가 손상을 입어도 정상적으로 작동하며, 세탁에도 발열특성이 떨어지지 않는다. 이에 이 기술로 제작된 발열 의류는 발열체의 탈부착 없이 바로 물세탁과 다림질을 할 수 있다.  

또 전류가 공급되면 발열 섬유가 모두 고르게 발열해 열효율도 뛰어나다. 제품 설계에 따라 흔히 사용하는 스마트폰 보조배터리로도 8시간 이상 사용할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 

여기에 옷감과 마찬가지로 재봉과 재단이 가능하며 사용 환경과 응용 대상에 따라 여러 가지 패턴을 적용해 제작할 수 있다. 의류뿐 아니라 난방용, 의료용, 자동차용 등 다양한 용도로도 사용할 수 있다. 

연구팀은 이 기술을 창민테크론에 기술이전 해 양산을 추진하고 있다. R&D 상용화지원사업을 통해 양산형 폴리머침지형 금속섬유면상발열체 제작 공정, 의류에 부착할 수 있는 소형 전원장치, 스테인레스(SUS) 전극과 외부전극 부착용 용접기술 등을 이전했다. 

우선 발열체를 일체형으로 내장한 웨어러블 발열 의류 시제품을 제작해 국내외 바이어에게 선보이고 있으며 올 상반기 중 양산제품을 시장에 내놓을 예정이다. 

이동윤 책임연구원 "기존 발열 의류는 세탁이 불가능하거나 가능 하더라도 세탁이 반복될수록 성능이 현저히 떨어졌지만 금속섬유 발열체는 만든 발열의류는 가혹한 조건에서 세탁해도 성능이 그대로 유지된다"며 "발열파카, 헬멧, 장갑 외 발열기능이 들어가는 각종 스마트웨어에 다양하게 적용할 예정"이라고 말했다.

 금속섬유 발열 옷감의 온도 측정 결과 따뜻한 열이 발생하고 있다. <자료=전기연 제공 > 
금속섬유 발열 옷감의 온도 측정 결과 따뜻한 열이 발생하고 있다. <자료=전기연 제공>