나노 쿨링 필름, 창에 붙이면 실내 온도 최대 10℃ 이상 낮춰
복사열 난방 시스템, 탑승객 주변 발열체로 체감 온도 높여
금속 코팅 발열 유리, 내외부 서리·얼음·습기 스스로 제거

나노 쿨링 필름 부착 차량(왼쪽)과 미부착 차량의 모습.<사진제공=현대자동차·기아>

앞으로 한여름은 물론 한겨울에도 집보다 쾌적한 실내 환경을 유지하는 자동차가 등장할 전망이다. 차량이 단순한 이동 수단을 넘어 하나의 생활 공간인 모빌리티로 변화하면서 현대자동차와 기아는 냉난방에 대한 패러다임을 전환하기 위해 다양한 온도 제어 기술을 개발 중인 것으로 나타났다.

현대차·기아는 22일 서울 중구 크레스트 72에서 ‘히트 테크 데이’를 열고 차량 내부의 온도를 조절해 실내 공간을 쾌적하게 만드는 세 가지 기술을 공개했다.

현대차·기아가 이날 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 시스템을 적용해 유리 내부의 금속 코팅에서 빠르게 열을 내뿜어 서리와 습기를 제거하는 ‘금속 코팅 발열 유리’다.

이민재 현대차·기아 에너지소자연구팀 책임연구원이 나노 쿨링 필름 기술을 소개하고 있다.<사진제공=현대자동차·기아>

우선 ‘나노 쿨링 필름’은 차량 외부의 열을 차단하기만 하는 기존 틴팅 필름과는 달리 외부 열 차단과 더불어 차량 내부의 열을 외부로 방출하는 기능까지 추가로 갖춘 첨단 소재다. 태양 에너지의 근적외선대 파장을 반사하는 두 개 층과 내부의 중적외선대 파장을 외부로 내보내는 한 개 층을 포함해 총 세 개 층으로 구성된다. 차량 유리에 부착하는 것만으로도 여름철 실내 온도를 최대 10℃ 이상 낮출 수 있다.

현대차·기아 관계자는 “가시광선의 투과도를 자유롭게 조절할 수 있기 때문에 유리창을 어둡게 하지 않으면서 기존 틴팅 필름과 함께 사용하는 것도 가능하다”며 “틴팅 필름과 함께 부착한다면 틴팅 필름의 열 차단 효과에 나노 쿨링 필름의 차단·방사 효과가 더해져 더욱 효과적”이라고 설명했다.

현대차·기아는 이날 대면적의 나노 쿨링 필름을 현대차 아이오닉6 차량에 적용해 시연했다. 내·외장 색상이 동일한 차량 두 대를 마련해 한 대에는 나노 쿨링 필름을 시공하고, 나머지 한 대에는 출고 상태 그대로 전시해 실내 온도 차이가 확연히 드러날 수 있도록 했다. 그 결과 나노 쿨링 필름 시공 차량의 센터 콘솔 부근 실내 온도는 36℃를, 그렇지 않은 차량은 48.5℃를 기록해 두 차량의 차이는 최대 12.5℃에 달했다.

나노 쿨링 필름을 개발한 이민재 현대차·기아 에너지소자연구팀 책임연구원은 “국내에서 최초로 실제 차량에 적용한 나노 쿨링 필름을 선보이게 돼 기쁘다”며 “고객들이 나노 쿨링 필름을 만날 수 있도록 기술의 완성도를 양산 수준까지 빠르게 끌어올리는 데 최선을 다하겠다”고 말했다.

오만주 현대차·기아 통합열관리리서치랩 연구위원이 복사열 난방 시스템 기술을 소개하고 있다.<사진제공=현대자동차·기아>

이와 함께 현대차·기아는 이날 ‘복사열 난방 시스템’을 적용한 기아 EV9을 직접 체험할 수 있도록 했다. 복사열 난방 시스템은 탑승자의 다리 부위를 둘러싼 위치에 복사열을 발산하는 발열체를 적용해 겨울철 차가워진 탑승자의 몸을 빠르게 덥히는 기술이다. 복사열 난방 시스템을 기존 공조 시스템과 함께 활용하면 적정 온도에 도달하는 데 에너지를 17% 절감할 수 있고, 3분 안에 하체에 따뜻함이 전달돼 탑승객의 쾌적함이 크게 향상될 수 있다.

핵심 기술은 고온 필름형 발열체와 화상 방지 시스템이다. 110℃까지 열을 발생시키는 필름형 발열체가 각 모듈 안에서 열을 발생시키고, 이를 감싸고 있는 직물 소재가 인체에 따뜻한 온도로 열을 조절해 원적외선을 방출한다. 각 발열체 모듈에는 신체가 닿는 즉시 이를 감지하고 온도를 낮추는 화상 방지 시스템이 적용돼 모를 화상 위험을 없앴다. 현대차·기아는 복사열 난방 시스템을 향후 출시되는 신차에 탑재한다는 계획이다.

복사열 난방 시스템에 대해 발표한 오만주 현대차·기아 통합열관리리서치랩 연구위원은 “겨울철의 추위를 가장 빠르게 없앨 수 있는 방법 중 하나는 복사 난방”이라며 “복사열 난방 시스템을 통해 빠르면서도 건조하지 않은 난방이 가능해질 것이므로 고객들이 겨울에도 차를 타는 데 거리낌이 없어질 것으로 기대한다”고 말했다.

정기헌 현대차·기아 MLV외장설계1팀 파트장이 금속 코팅 발열 유리 기술을 소개하고 있다.<사진제공=현대자동차·기아>

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

특히 48V의 고전압 시스템을 통해 영하 18℃에서도 유리 표면의 성에를 5분 이내에 완전히 제거할 수 있어 기존 내연기관차 공조 시스템과 비교해 약 10% 더 적은 전력으로 최대 4배 빠른 제상이 가능하다. 여름철과 같은 더운 날씨에는 전력을 쓰지 않고도 삽입된 금속 코팅이 외부에서 오는 태양 에너지를 최소 60% 차단할 수 있어 차량의 에너지 효율 개선에도 큰 도움이 된다.

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

금속 코팅 발열 유리 기술 개발을 담당한 정기헌 현대차·기아 MLV외장설계1팀 파트장은 “금속 코팅 발열 유리가 적용되면 단순히 고객의 편의와 쾌적성이 높아지는 것뿐만 아니라 주행 안전에도 큰 도움이 될 것”이라며 “특히 운전자의 시야를 방해할 수 있는 서리를 빠르게 제거할 수 있는 48V 시스템과의 만남으로 기술의 효용과 완성도가 한층 높아질 것”이라고 말했다.

정영호 현대차·기아 열에너지통합개발실 상무는 “오늘 공개한 기술 세 가지는 다른 어떤 기술보다 고객에게 가장 가까이 와닿는 기술”이라며 “고객들이 모빌리티에서 경험하는 모든 순간을 떠올리면서 가장 쾌적한 환경을 제공하겠다는 목표로 기술을 개발하고 있다”고 했다.

[CEO스코어데일리 / 김병훈 기자 / andrew45@ceoscore.co.kr]