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전기연, 400℃ 견디는 유연한 면상발열체 개발

[출연연 추천기술. 32] '뜨끈뜨끈' 금속 천
높은 안정성과 내구성 지녀 웨어러블 시장 대응
유연 면상발열체 구성 <자료=전기연 제공>유연 면상발열체 구성 <자료=전기연 제공>

면상발열체란 전기저항을 갖는 세라믹 저항체의 발열을 이용한 면 형태 발열체다. 웨어러블 시장이 커지면서 면상발열체는 4차 산업과 연계돼 중요성이 점차 증가하는 추세다. 특히 최신 첨단 제조장비는 400℃까지 가능한 발열체를 요구한다. 

사회적 요구에 부응하고자 이동윤 한국전기연구원 전기변환소재구센터 박사팀은 유연한 면상발열체를 개발했다. 이 천은 0.05mm 직경의 미세한 금속섬유를 직조해 만든 면상발열체 전극과 세라믹과 폴리머 절연층을 효율적으로 구동하는 전원제어장치로 이뤄진다. 

이 발열체는 50마이크로미터의 가는 스테인리스강 섬유로 직조돼 기존 유연 면상발열체 한계인 200℃를 넘어 400℃까지 고온에서 사용 가능하다.  유연성이 뛰어나고, 높은 기계적 내구성과 안정성, 높은 발열 효율, 염수에도 견디는 내식성 등을 갖는다. 산업용 장치와 자동차 난방, 군용, 의료용 등 다양한 웨어러블 확장이 가능하다.

이 기술은 기술성숙도(TRL) 6단계로 최근 400℃급 산업용 면상발열체, 50℃급 의류용 세탁이 가능한 면상발열체 개발을 마쳤다. 오는 10월 30일 테크파트너링 'Open KERI, 미래를 그리다' 사업화 유망기술 설명회에 출품돼 연구팀과 기술이전 상담을 할 수 있다.
 
관련특허 직조 유연 면상 발열체 외2건
권리자 한국전기연구원
Keyword #금속섬유 #발열 #유연성
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한국전기연구원
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[연구자]
이동윤 박사
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