인쇄전자, 히터를 비롯한 자동차 부품 분야 선도
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인쇄전자, 히터를 비롯한 자동차 부품 분야 선도
  • 김영하 기자
  • 승인 2019.12.20 13:14
  • 댓글 0
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기존 부품 대비 유연성, 경량성, 신축성, 투명성 갖춰
대량 생산이 용이하며 설치가 간편함
자동차 부품의 표준화로 도약 中
저전력으로 균일한 발열이 가능한, 자동차 실내에 설치된 필름히터 예 (사진=IEE 홈페이지)
저전력으로 균일한 발열이 가능한, 자동차 실내에 설치된 필름히터 예 (사진=IEE 홈페이지)

(AI타임스=김영하 기자) 인쇄전자 전문지 ‘프린티드 일렉트로닉스 나우 (Printed Electronics Now)’에 따르면, 내년 3월 24일부터 26일까지 독일 뮌헨에서 개최되는 세계 최대 인쇄전자박람회인 LOPEC 2020에서 ‘센서 및 히터’를 비롯한 자동차 분야에 적용되는 인쇄전자 기술들이 세부적으로 발표될 예정이라고 전했다.

최근 자동차 제작 추세는 무엇보다도 경량화이다. 글로벌컨설팅 업체인 ‘프로스트 & 설리번 (Frost & Sullivan)’의 보고서에 따르면 글로벌 자동차들이 2025년까지 자동차 무게를 20%이상 감축 시키기 위해 소재 개발 및 발굴에 집중하고 있다고 한다.

자동차 무게를 차지하는 요소 중 하나는 '케이블 (Cables)’과 '제어시스템 (Electric Control Systems)', 일 것이다. 예를 들어, 차량 내부에는 수십 미터의 케이블들이 설치되어 있으며 프리미엄 차량 기준으로 케이블을 포함한 전자 제어 시스템의 무게는 약 250kg을 차지한다.

하지만 인쇄전자 기술 적용으로 불필요한 자동차의 무게를 줄일 수 있게 되었다. LOPEC 2020의 연사로 참가 예정인 IEE社의 알랭 슈마허 박사 (Dr. Alain Schumacher)는 "인쇄 공정은 센서를 비롯한 수많은 전자 부품들을 제조하는데 사용될 수 있는데, 그 중 일부는 10분의 1 밀리미터보다 얇다"라고 말한다. IEE社는 인쇄전자 기술을 응용한 자동차 부품 제조기업 전문 업체로 3인 창업 기업에서 글로벌 자동차 부품 시장을 선도하는 업체 중 하나로 발전했다.

슈마허 박사에 따르면, 인쇄전자 부품의 장점은 유연함 (Flexible), 경량성 (Lightweight), 신축성 (Stretchable), 투명성 (Transparent)과 더불어 ‘설치의 간편성’과 다양한 표면에 적용될 수 있는 ‘형태의 자유로움’ 이라고 한다. 일단 인쇄전자 부품을 차량에 적용 시, 시간 소모적인 많은 케이블 연결 작업이 필요 없으며 얇고 가볍고 유연하며 신축성 있고 투명한 특성 때문에 거의 모든 형태의 표면과 구성요소에 인쇄된 전자 장치를 통합할 수 있다고 한다.

하지만 무엇보다도 가장 큰 장점은 장점은 대량 생산에 적합한 인쇄 공정을 통해 효율적인 생산이라고 전했다. 실제로 인쇄 공정을 통한 대량 생산에 필요한 잉크 (Inks), 페이스트 (Pastes), 캐리어 (Carriers) 소재 시장은 최근 몇 년 동안 엄청나게 확장되었다.

인쇄전자 기술을 적용하여 국내 주요 자동차 미러히터로 공급 중인 (주)파루의 미러히터 (사진=㈜파루)
인쇄전자 기술을 적용하여 국내 주요 자동차 미러히터로 공급 중인 (주)파루의 미러히터 (사진=㈜파루)

▲ 자동차 센서

자동차 업계는 이미 사람들에게 안전벨트를 매라고 상기시키거나 에어백의 전개를 제어하는 시스템 등에서 인쇄전자 제품을 표준으로 사용하고 있다. 인쇄전자 시트 탑승 센서는 시트 표면에 통합되어 있으며 변형 시 전기적 신호를 생성한다. 슈마허 박사는 "이 기술은 원래 누군가가 실제로 누군가 좌석에 앉아 있을 때만 에어백이 작동되도록 하기 위해 개발됐다"고 말했다. 한편, 이 센서는 유아용 시트를 감지하고 통합 안테나를 통해 유아용 시트가 설치된 방향을 감지할 수도 있다.

▲ 자동차 히터

전도성 잉크로 필름에 인쇄된 시트 히터도 차량을 보다 안전하고 편안하게 해주며, 이전에 일반적으로 사용되었던 히팅 방식과 비교하여 여러 가지 장점을 제공한다. 인쇄전자 히터들은 카시트에 더 쉽게 통합되고, 저전력으로 균열한 발열이 가능하게 해준다. 하지만 슈마허 박사는 무엇보다도 '위험한 과열이 불가능하게 만들어 화재의 위험이 전혀 없는 안전성'을 최고로 뽑았다.

특히 최근 늘어나고 있는 전기차의 경우 히터 난방에 필요한 전력이 과다해지면 주행거리가 짧아지는 단점을 보완해주고 경량화가 가능해지기 인쇄전자에 대한 수요는 갈수록 늘어날 전망이다.

자율 주행 기술이 상용화 됨에 따라, 운전자들은 더 이상 운전에만 집중해야 할 필요가 없게 되었다. 차량 주행 중 운전자들이 일정의 휴식을 취할 수 있어야 하며, 때로는 사무실 용도로 사용할 수 있도록 차량 내부는 근본적으로 바뀌는 추세다. 실내 라이트, 실내 센서, 실내 히터와 같은 다양한 분야에 적용되는 자동차 부품, 이제는 자동차 시스템에 설치와 통합이 용이한 인쇄전자를 이용한 부품이 자동차 시장을 주도할 것은 분명해 보인다.

【에이아이타임스 aitimes 에이아이타임즈】


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