여름엔 시원하고 겨울엔 따뜻하게…기본에서 출발한 현대차의 '히트테크'

[서울=뉴스핌] 조수빈 기자 = 현대자동차·기아는 22일 서울 중구 장충동에 위치한 크레스트 72에서 '히트 테크 데이(Heat Tech Day)'를 개최하고, 차량 내부의 온도를 조절해 실내 공간을 쾌적하게 만드는 세 가지 기술을 공개했다.

이날 전시에서 나노 쿨링 필름 시공 차량의 센터 콘솔 부근 실내 온도는 36.0도를, 그렇지 않은 차량은 48.5도를 기록하는 등 두 차량의 차이는 최대 12.5도를 기록했다. [사진=조수빈 기자] 2024.08.22 beans@newspim.com

이번에 공개한 세 가지 기술은 차량 유리에 부착하면 실내 온도를 크게 낮추는 '나노 쿨링 필름', 탑승객 주위의 발열체를 통해 체감 온도를 빠르게 끌어올리는 '복사열 난방 시스템', 세계 최초로 48V(볼트) 시스템을 적용해 유리 내부의 금속 코팅에서 빠르게 열을 내뿜어 서리와 습기를 제거하는 '금속 코팅 발열 유리'다.

이날 행사에 참석한 정영호 현대차·기아 열에너지 통합개발실 상무는 "차량은 이동 수단을 넘어 여러가지 용도로 사용되는 모빌리티로 변화하고 있다"며 "고객들이 모빌리티에서 경험하는 모든 순간을 떠올리면서 가장 쾌적한 환경을 제공하겠다는 목표로 기술을 개발하고 있다"고 말했다.

더운 여름, 차에 탑승하면 가장 먼저 하는 일은 차량용 에어컨을 켜는 일이다. 현대차가 세계 최초로 공개한 나노 쿨링 필름은 차량에 부착하기만 해도 실내 온도를 최대 10도 이상 낮출 수 있는 소재다.

22일 서울 중구 장충동에 위치한 크레스트 72에서 진행된 히트테크데이에서 이민재 에너지소자연구팀 책임연구원이 발표를 진행하고 있다. [사진=조수빈 기자] 2024.08.22 beans@newspim.com

◆실내 온도 최대 10도 이상 낮추는 나노 쿨링 필름

차량에서 유리가 차지하는 면적들이 넓어지면서 유리가 차지하는 열부하가 커지고 있다. 다른 차량 소재의 물성을 변화시키는 것보다 유리의 물성을 바꾸는 것이 실내 온도 변화 폭을 효율적으로 조정할 수 있다는 것이 나노 쿨링 필름 개발의 시작이었다.

나노 쿨링 필름은 차량 외부의 열을 차단하기만 하는 기존 틴팅 필름과는 달리, 외부 열 차단과 더불어 차량 내부의 열을 외부로 방출하는 기능까지 추가로 갖춘 첨단 소재다. 최상단 레이어는 중저외선 영역 내 차량 내부의 열을 외부로 방출시키는 역할을 하고 두 개 레이어는 근적외선 영역대에서 태양광의 파장을 반사시키는 역할을 한다.

가시광선의 투과도를 자유롭게 조절할 수 있기 때문에 유리창을 어둡게 하지 않으면서 기존 틴팅 필름과 함께 사용하는 것도 가능하다. 틴팅 필름과 함께 부착한다면 틴팅 필름의 열 차단 효과에 나노 쿨링 필름의 차단/방사 효과가 더해져 더욱 효과적이라는 것이 회사 측 설명이다.

필름을 전 유리에 붙인 차량과 붙이지 않은 차량의 실내 온도는 최대 7.69도까지 떨어진다. 양산 방식의 경우 국내는 옵션화, 해외는 대리점 판매 제작 방식으로 이루어질 예정이다. 가격은 틴팅필름 기준 중상위 수준의 가격대로 출시될 예정이다. 내구성은 기존 틴팅 필름과 유사한 정도다.

이민재 에너지소자연구팀 책임연구원은 "나노 쿨링 필름은 여름에는 열 방출이나 차단 기능을 할 수있고 추운 겨울엔 끌 수 있도록 온·오프 기능을 추가로 개발 중"이라고 설명했다.

이날 전시에서 나노 쿨링 필름 시공 차량의 센터 콘솔 부근 실내 온도는 36.0도를, 그렇지 않은 차량은 48.5도를 기록하는 등 두 차량의 차이는 최대 12.5도를 기록했다.

겨울철 차량 내부에서 탑승자의 몸을 빠르게 데워주는 복사열 난방 시스템. [사진=조수빈 기자] 2024.08.22 beans@newspim.com

◆겨울엔 더 따뜻하고 더 효율적으로 '복사열 난방'과 '금속 코팅 발열 유리'

겨울철 차량 내부에서 탑승자의 몸을 빠르게 데워주는 복사열 난방 시스템도 소개됐다. 복사열 난방 시스템은 탑승자의 다리 부위를 둘러싼 위치에 복사열을 발산하는 발열체를 적용해 겨울철 차가워진 탑승자의 몸을 빠르게 덥히는 기술이다.

발열체는 매우 얇은 필름의 형태로 적은 에너지를 사용해 온도를 빨리 올릴 수 있으며 화상 방지 역할까지 한다. 해당 기술은 2019년부터 팰리세이드, 싼타페 등 5개 차종에 먼저 적용되어 개발됐다.

110℃까지 열을 발생시키는 필름형 발열체가 각 모듈 안에서 열을 발생시키고 이를 감싸고 있는 직물 소재가 인체에 따뜻한 온도로 열을 조절해 원적외선을 방출한다. 또한 각 발열체 모듈에는 신체가 닿는 즉시 이를 감지하고 온도를 낮추는 화상 방지 시스템이 적용되어 화상 위험을 없앴다.

복사열 난방 시스템을 기존 공조 시스템과 함께 활용한다면 적정 온도에 도달하는 데 에너지를 17% 절감할 수 있고, 3분 안에 하체에 따뜻함이 전달된다. 에너지 효율성 덕분에 겨울철 히터를 사용할 경우 주행 가능 거리가 줄어드는 전기차의 단점도 개선할 수 있다. 공조장치의 건조한 바람도 줄어 피부에 대한 자극도 줄었다.

세계 최초로 48V 시스템 활용한 '금속 코팅 발열 유리'. [사진=조수빈 기자] 2024.08.22 beans@newspim.com

현대차·기아는 세계 최초로 48V 시스템을 적용한 금속 코팅 발열 유리도 소개했다. 금속 코팅 발열 유리는 차량 전면의 접합 유리 사이에 약 20개 층으로 구성된 금속 코팅을 삽입해 유리 스스로 열을 발생시켜 겨울철 서리나 습기를 제거할 수 있도록 하는 기술이다.

48V의 고전압 시스템을 통해 영하 18℃에서도 유리 표면의 성에를 5분 내에 완전 제거할 수 있어 기존 내연기관차 공조 시스템과 비교해 약 10% 더 적은 전력으로 최대 4배 빠른 제상이 가능하다. 혹한 지역 전면 유리에 주로 적용되던 텅스텐 와이어 열선 대비 시인성이 크게 개선돼 열선이 전혀 보이지 않고, 빛 번짐이나 왜곡 없이 운전자에게 깨끗한 시야를 제공할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다.

현대차·기아는 금속 코팅 발열 유리 관련 기술을 국내외 주요 시장에 특허 출원했으며, 향후 출시되는 신차에 적용할 예정이다.

현대차·기아 관계자는 "오늘 공개한 차량 실내 열관리 기술 외에도 모터와 엔진, 배터리 등 현대차·기아는 모빌리티 전체의 열을 관리하기 위해 노력하고 있다"며 "앞으로도 고객의 일상을 편리하고 쾌적하게 만들기 위해 다양한 열 관리 기술을 연구해 나갈 예정"이라고 말했다.

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