열선

열선은 전류에 의한 발열작용을 이용해서 고온 가열하기 위한 저항선이다. 대표적으로 자동차에는 열선시트, 열선유리가 사용된다.

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종류

• 일반열선 : 일반적으로 전기장판 전기요 옥매트등에 사용하는 열선이다. PV선, 뉴지로가 사용된다.
• 실리콘열선 : 실리콘피복을 사용한 열선으로 일반열선에 비해 내구성이 좋다.

일반 열선과 실리콘열선은 가전, 전기 기구의 배선 (예 : 밥솥, 밥통, 보일러, 전기, 전자, 가스오븐렌지, 푸라이팬 등) 조명기구, 사무기기, 자동차 전장품등에 사용된다. 우수한 내열성과 -60℃ ~ 200℃ 온도조건 범위에서 사용가능하다. 저온, 고온 에서 실리콘 고무가 가지고 있는 고유의 유연성을 유지하며, 외피에 내열성이 강한 그라스 섬유를 편조 피복함으로써 외부로부터의 충격에도 보호될 수 있다는 우수한 기계적 특성을 가지고 있다.

• 카본열선 : 카본을 원재료로 하여 만든 피복 또한 실리콘 처리된 열선이다.

카본열선의 특성은 열에 강하고 내구성이 좋고 약품에 강하다. 또한 전기와 열전도도가 좋으며 열팽창계수가 낮고 가볍다는 특징이 있다. 게다가 고온에서 환원성이 강하고 금속에 용해되며 중성자의 흡수가 적고 감속능이 크다 등 여러가지 장점이 있다. 카본열선은 침구류 중에 전기장판이나 옥매트 등에 들어 있다. 침구류에는 전열선을 알맞게 설치해 전기가 흐르는 동안 발생하는 열로 난방을 한다. 예전에 사용하던 일반 열선은 전자파가 방출되거나 전기가 많이 소요되는 등의 단점이 있었다. 이를 보완하기 위해 고안된 것이 카본열선이다. 카본의 일반적인 특성은 열에 강하며 전기전도도와 열전도도가 높은 것이다. 또한 가벼우면서 열팽창계수가 낮고 내구성이 뛰어나며 약품에도 강하다. 이러한 카본의 특성은 열선을 만드는 데 카본을 재료로 사용하는 계기가 되었다. 카본열선은 예전의 열선에 비해 절전 효과가 뛰어나며 전자파도 적게 방출되기 때문에 앞으로 그 쓰임새가 더 커질 전망이다. 이러한 특성 때문에 카본은 열선으로서 재료로 많이 사용되는 추세이며 카본열선은 기존 열선보다 30% 절전효과가 있으며 전자파 감쇠효과를 가진다. 물론 전혀 전자파를 발생하지 않는 것은 아니지만, 전자파가 방출되기는 하지만 이전 열선보다는 적다는 것이 특징이다.

• 특수카본열선 : 카본열선의 실리콘 피복위에 한번 더 절연체(유리섬유)를 입힌 열선이다.
• 무자계열선 : 전자파인 자기장이 감쇄 되도록 설계된 열선이다.

자동차에 적용되는 열선

뒷유리 열선

자동차 뒷유리에는 유리 표면 전체에 열선 및 열선 시트를 부착하여 열을 발생시키고 이에 의하여 유리 표면의 온도를 올리는 원리를 이용한다. 전자의 경우 ‘열선인쇄’라 불리는데, 일반 판유리 표면에 은을 주원료로 한 실버 페이스트(Silver Paste)를 인쇄해서 융착 열처리를 시킨 강화유리를 의미한다. 양쪽 단자에 전기를 통하면, 열선에 발열되는 열로 유리 표면의 서리나 결빙 현상을 제거해서 운전자의 시야를 확보해준다. 후자의 경우 유리 속에 넣은 가느다란 니크롭선으로 열을 발생시켜서 김 서림을 없애주는 원리로, 열선유리라고 불린다. 이 열선에는 방송 전파를 수신하는 기능을 포함한 글라스 안테나도 있다. 반면 앞 유리는 뒷유리와 다른 방식으로 열선이 설치된다. 뒷유리의 열선 방식은 이온 마이그레이션에 가장 취약한 은을 재료로 사용하는 반면, 수분에 노출된 환경에 전원이 발생하면 이온 마이그레이션이 발생하고 회로 단선 때문에 유리 깨짐이 발생할 가능성이 커져서 상대적으로 위험성이 더 높은 앞쪽 유리에는 잘 설치하지 않는다.

투명히터

탄소나노튜브를 이용한 투명히터는 얇은 면 형태의 전도성 발열체 위에 금속 전극을 양 끝에 설치하고 면유리 전체에 발열하는 방식을 말한다. 시야 확보에 문제를 주는 요인을 일체 제거한 방법이라고 할 수 있다. 투명히터는 자동차 유리 전면에 약 50나노미터 두께의 탄소나노튜브를 얇은 층으로 코팅한 것을 의미하는데, 탄소나노튜브가 잘 알려진 것과 같이 유연성과 전기전도율, 투과율이 우수하여 보다 쉽고 경제적으로 제작할 수 있다. 이를 통해 김서림 및 성에 방지는 물론 투명도 80% 이상 유지까지 가능하다.

같이 보기

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