김종형 서울과학기술대학교 교수 제공
■ 2016 중소기업에 날개가 될 사업화 유망 히든테크
(4) 탄소동소체 이용 면상발열체
면상발열체는 시트, 패널, 필름 형태의 발열체로, 기존 니크롬선에 비해 가볍고 에너지 효율이 높아 건축용 자재나 원적외선 온열매트, 자동차용 발열 시트 등에 쓰인다.
김종형 서울과학기술대학교 교수(기계시스템디자인공학과)팀은 탄소동소체(흑연)가 포함된 전도성 페인트의 전기 전도도를 조절할 수 있는 기술과 이를 활용한 면상발열체 제품을 개발했다. 이 기술로 개발한 면상발열체는 직류 30V 이하 저전압에서도 200℃ 이상 안정적 발열이 가능하다. 또 일반 난연성 부직포에 전도성 고분자 페인트를 바르면 만들 수 있어 재료와 공정에서 제조원가를 크게 낮췄다.
시공 도중에 구멍이 나거나 찢어져도 발열 성능에 문제가 없다는 것도 장점이다. 못을 사용해 합판 등에 부착해 시공하거나, 롤에 감아놨다가 비닐하우스나 도로 등에 길게 깔아서 사용할 수도 있다. 또 이 발열체는 불꽃이나 연소 과정이 없어 공기를 오염시키지 않고 안전하다. 발열 과정은 일종의 복사열이기 때문에 전자파의 위험이 전혀 없다. 소비 전력도 매우 적어 기름보일러나 온수와 같이 대류에 의한 난방에 비해 평균 50% 이상의 비용 절감 효과가 있다.
연구팀은 이 기술이 가정용 난방제품은 물론이고 농산물 건조기, 비닐하우스 난방제품 등 농업분야 난방제품과 기계 내 발열체나 발열 시트 등 산업분야에도 적용이 가능할 것으로 전망하고 있다. 현재 연구팀은 연구성과실용화진흥원의 연구성과사업화지원사업을 통해 기업으로의 기술이전을 위한 추가 기술 개발과 기업으로의 기술이전을 진행하고 있다.
김종형 교수는 "탄소동소체를 이용한 면상발열체는 다량의 원적외선이 방출되고 청정에너지인 전기를 이용한 신개념 웰빙 난방시스템으로 설치 및 유지비용이 저렴하다"며 "경제적이면서 자연친화적인 웰빙 제품으로 평가받으면서 국내뿐 아니라 중국에서도 주목받고 있어 앞으로 시장성이 매우 밝다"고 말했다.
남도영기자 namdo0@dt.co.kr
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