[투데이에너지 장재진 기자]한국전기연구원(KERI) 이동윤 박사팀이 전기차의 겨울철 성능을 개선할 수 있는 혁신적인 기술인 ‘금속섬유천 면상 발열체’를 개발했다.
이 기술은 전기차의 에너지 효율을 높이고 실내 난방을 효과적으로 지원하는 것을 목표로 하고 있다.
KERI에 따르면 전기차는 겨울철에 배터리 성능이 저하되는 문제가 있으며, 이로 인해 전비(kWh당 주행거리)가 감소하는 현상이 발생한다.
미국환경보호청(EPA)에 따르면 영하 7도에서 전기차의 전비는 34% 떨어지고 주행거리는 상온에 비해 57% 줄어드는 것으로 나타났다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이동윤 박사팀은 열 관리 시스템의 개선을 위해 연구를 진행했다.
전기차의 기존 난방 방식은 과전류보호소자(PTC)를 사용하지만 이 시스템은 부피가 크고 높은 전력을 소비하는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 이동윤 박사팀은 ‘금속섬유천 면상 발열체’를 개발했다. 이 발열체는 스테인리스강 미세 와이어를 직조하여 만들어지며, 내부 저항에 의해 최대 500도까지 발열할 수 있는 구조를 갖추고 있다.
금속섬유천은 고른 온도 분포와 뛰어난 유연성을 제공하여, 차량 내부의 다양한 곡면에 쉽게 부착할 수 있다. 또한, 기존 열선 방식보다 10~30% 높은 발열 성능을 보이며, 단선이나 부분 손상 발생 시에도 안정적인 발열이 가능하다.
이 기술은 전기차의 온돌형 바닥 난방을 구현할 뿐만 아니라, 반도체 생산, 의료, 군용 등 다양한 산업 분야에도 적용될 수 있는 가능성을 가지고 있다. 연구팀은 이 기술을 활용하면 10~30%의 에너지 절감 효과를 기대할 수 있다고 밝혔다.
이동윤 박사는 “금속섬유로 면 형태의 발열체를 제작한 것은 세계 최초”라며, “이 기술이 기업들의 에너지 비용 절감과 탄소중립 실현에 기여할 것”이라고 강조했다.
KERI는 이미 특허 출원과 성능 검증을 마쳤으며, 5건의 기술 이전을 완료한 상태다. 향후 전기차 및 반도체 관련 기업과 협력하여 시제품 제작 및 기술 이전을 추진할 계획이다.