PTC 히터 편집하기

자동차 [[히터]]의 작동 원리 및 구조를 이해하려면 자동차 [[엔진]]과 [[냉각]]에 대한 이해가 필요하다. 자동차의 심장이라고 할 수 있는 엔진은 흡입-압축-폭발-배기의 4행정 기관이다. 연료를 압축하고 폭발시켜서 발생된 에너지를 이용해 [[크랭크축]]을 회전시키는 운동으로 전환시킨다. 이 과정에서 엔진 내부는 아주 높은 열이 발생된다. 이렇게 엔진 온도가 끊임없이 올라가면 문제가 발생된다. 이러한 현상을 방지하기 위해 [[내연기관]]에서는 냉각 시스템을 갖추고 있으며, [[냉각수]](부동액), 워터 펌프, [[라디에이터 그릴]], 냉각팬, 수온 조절기 등으로 구성되어 있다. 일련의 과정 중에서 뜨거워진 냉각수의 열을 이용해서 차량 내의 히터를 구동시킨다. 따라서 자동차가 냉간시(엔진이 아직 차가운 상태)라면 히터를 작동시키더라도 따뜻한 바람이 나오지 않는 구조이다. 특히나 날씨가 춥고 기온이 낮은 계절에는 그 시간이 더 길어지게 된다. 이러한 현상을 방지하기 위해서 자동차에 PTC 히터가 적용되기 시작했다. 자동차 PTC 히터는 세라믹 전도체를 응용한 보조적 수단의 히터이다. 사실 이런 방식의 히터는 실내에서 사용하는 전기 히터나 캠핑 시 사용하는 히터와 동일한 구조를 가지고 있다. PTC 히터는 차량 엔진 및 냉각수의 수온이 일정 수준으로 올라가기 전에 보조적으로 작동하게 되며. 초기 시동을 걸고 오랜시간을 운행하지 않아도 바로 따듯한 바람이 나오게 해 준다. 이후 냉각수의 수온이 규정치까지 상승하면 동작을 멈추고 냉각수를 이용한 히터가 동작하도록 자동 변경된다. 특히 [[전기자동차]]는 엔진이라는 내연기관이 없는 독특한 구조이기에 전통적인 방식의 실내 난방은 불가능하다. 따라서 주로 PTC 히터를 이용해서 히터 기능을 구현한다. 하지만 난방 방식의 구조적 한계상 전력을 너무 많이 소비한다는 특징이 있다. 한 번 충전해서 최대 주행 가능 거리를 다투는 전기차 시장에서는 매우 큰 단점으로 작용한다. 그래서 겨울철 전기차에서 히터를 작동시키면 소위 '[[배터리]]가 살살 녹는다'라는 표현이 있기도 하다. 그래서 고안된 기술이 바로 [[히트펌프]]라는 기술이다. 히트펌프 기술은 [[에어컨]]과 밀접한 관련이 있다. 에어컨은 냉매를 사용해서 열을 실내에서 실외로 또는 실외에서 실내로 옮겨주는 구조를 가지는데, 여기에서 착안하여 전기차에 접목시켰다. 전기차에는 큰 용량과 크기의 배터리를 탑재하고 있다. 그리고 배터리를 빠른 속도로 [[충전]]하고 [[방전]]하는 과정이 있다. 이런 상황에서는 전류가 이동하면서 배터리가 발열 상태가 된다. 히트펌프는 배터리에서 발생되는 열을 냉각시켜 주는 역할을 함과 동시에 배터리에서 빼앗은 열을 실내로 옮겨주는 역할을 한다. 실내 히터 동작시 일반 PTC 히터 방식보다 훨씬 더 적은 전력을 사용하기 때문에 겨울철에는 히트펌프 장치를 탑재한 전기차와 그렇지 않은 전기차 사이에 실제 주행거리 차이가 심하게 발생되기도 한다.<ref> itcarspot, 〈[https://itcarspot.com/%EC%9E%90%EB%8F%99%EC%B0%A8-%EC%98%B5%EC%85%98%ED%91%9C%EC%97%90-%EC%9E%88%EB%8A%94-ptc-%ED%9E%88%ED%84%B0%EB%9E%80-%EB%AC%B4%EC%97%87%EC%9D%BC%EA%B9%8C-%EA%B5%AC%EC%A1%B0-%EB%B0%8F-%EC%9E%91/ 자동차 옵션표에 있는 PTC 히터란 무엇일까? 전기차 히터 구조 및 작동 원리]〉, 《itcarspot》</ref>