▲ 셀프 힐링 고분자 코팅 기술 시연
차량 표면의 손상을 차량 스스로 복구하는 등 마치 차량이 살아 있는 유기체처럼 작동하는 첨단 기술을 현대자동차그룹이 오늘(20일) 공개했습니다.
미세한 소재 단위에서 물질을 합성하고 배열을 제어해 새로운 특성을 지닌 소재를 만드는 나노 기술입니다.
현대차·기아가 오늘 열린 '나노 테크데이 2023' 행사에서 공개한 나노 신기술은 모두 6종으로, 다음 신차에 적용을 검토하고 있는 완성형 단계의 신기술입니다.
먼저 나노 소재를 활용해 개발한 '셀프 힐링(자가치유) 고분자 코팅'은 상온에서 별도 열원이나 회복 촉진제 없이도 2시간여 만에 상태를 정상으로 돌려놓을 수 있는 세계 최초 기술입니다.
셀프 힐링 소재가 코팅된 부품에 상처가 발생하면 분열된 고분자가 화학 반응에 따라 본래 상태로 돌아가려는 성질을 활용했습니다.
앞서 셀프 힐링 기술이 상용화된 적이 있지만, 회복 촉진제를 한번 사용하고 나면 반복 치유가 어려웠고 별도 가열장치 없이는 작동하지 않아 적용 범위가 전면부 그릴 등으로 한정돼 있었습니다.
현대차와 기아는 자율주행 핵심 부품인 카메라 렌즈와 라이다 센서 표면, 차량의 도장면 등까지 다양한 부위에 셀프 힐링을 적용할 수 있도록 기술을 개발 중입니다.
나노 캡슐로 부품 마모를 획기적으로 줄이는 '오일 캡슐 고분자 코팅'도 나노 소재를 활용해 최초로 개발됐습니다.
나노 캡슐이 포함된 고분자 코팅을 부품 표면에 도포하면 마찰이 일어났을 때 코팅층의 오일 캡슐이 터지고, 안에 있던 윤활유가 흘러나와 막을 형성하는 원리입니다.
기존 윤활제와 달리 부품 수명이 다할 때까지 장기간 안정적으로 윤활 기능을 발휘하고 비용이 적게 드는 데다, 다양한 부품에 적용할 수 있다는 설명입니다.
전기차 모터와 감속 기어에 나노 캡슐 윤활제를 활용하면 회전량 손실을 줄여 전비를 향상시킬 수 있습니다.
'투명 태양전지'는 실리콘 태양전지보다 광전 효율이 30% 이상 높은 페로브스카이트 소재를 활용해 차량의 배터리 의존도를 줄이고 에너지 효율을 높이는 기술입니다.
기존에도 불투명 실리콘 태양전지를 지붕 부위에 한정적으로 적용한 차량이 있었지만, 투명 태양전지는 차량의 모든 글라스에 적용돼 발전량을 늘릴 수 있다는 설명입니다.
차량뿐 아니라 건물 창문으로까지 적용 범위를 넓혀 에너지 소비 절감에 기여할 수 있게 됩니다.
이미 상용화된 실리콘 태양전지 위에 페로브스카이트 전지를 접합한 '탠덤 태양전지'는 태양전지의 에너지 효율을 크게 끌어올릴 차세대 기술입니다.
두 전지는 서로 다른 영역대의 태양광을 흡수하는데, 이를 결합하면 상호보완 효과가 생겨 35% 이상의 에너지 효율 달성이 가능할 것으로 보고 있습니다.
전기차나 하이브리드차 루프에 실리콘 태양전지를 사용해 효율을 높인 사례가 있지만, 현대차·기아는 후드, 도어 등에까지 탠덤 태양전지를 적용해 일평균 20㎞ 이상의 추가 주행거리를 확보하는 것이 목표입니다.
자동차 소비전력을 줄이고 쾌적한 실내 환경을 만드는 데도 나노 기술이 활용됩니다.
공개된 '압력 감응형 소재'는 별도 센서 없이도 소재에 가해지는 압력을 전기 신호 형태로 변환하는 기술입니다.
차량의 발열시트 폼 내부에 적용돼 탑승자 체형 부위에만 열을 가하고, 필요 없는 부위의 발열을 억제해 전력 소모를 줄여 전기차 주행거리 향상에도 도움이 됩니다.
현대차·기아가 세계 최초로 개발한 '투명 복사냉각 필름'은 차량 유리에 부착돼 더운 날에도 별도 에너지 소비 없이 차량 내부 온도 상승을 줄이는 친환경 기술입니다.
외부에서 들어오는 열을 차단할 뿐 아니라 외부로 열을 방출하는 기능도 있어 기존 기술보다 최대 7도가량 실내온도를 낮출 수 있습니다.
(사진=연합뉴스)