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M-Benz의 미래 연구 분야 ? 태양광 코팅, 바이오 기술 소재

  • 작성일

    2024-11-29
  • 조회수

    176

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◆ 태양광 코팅

태양전지를 차체 등 거의 모든 표면에 증착(deposition)하는 방식은 M-Benz가 소개한 것 중 가장 이색적인 기술일 것이다. 태양전지 코팅은 유연하며 차량 외부 패널 전체에 적용될 수 있다.

일반적인 자동차의 표면 면적이 약 11㎡이고 이 코팅의 중량은 약 0.5㎡당 약 28g이라는 점을 고려할 때 차량 전체에 이 코팅을 적용할 경우 추가되는 중량은 약 453g 정도이다. 이 코팅의 두께는 일반적인 사람 머리카락의 약 1/20이므로 차량의 부피에도 영향을 미치지 않는다.

코팅 위에는 태양광 투과율(transmissivity)이 94%인 일종의 나노 입자 페인트를 이용해 일반적인 색상을 다양하게 적용할 수 있다. 태양을 기준으로 한 방향에 따라 차체 패널마다 여러 전력을 발생할 것이므로 이 코팅을 이용하는 시스템이 전체 출력을 최적화하려면 앞서 설명한 마이크로 컨버터 10~20개를 사용해야 할 수도 있다. 

이상적인 조건에서 이 코팅을 적용한 차량을 햇빛이 있는 낮 시간에 그늘이 없는 야외에 주차하면 상당한 전력을 제공할 수 있을 것이다. 연구자들에 따르면 미국 로스앤젤레스 지역의 일일 평균 차량 주행 거리는 약 54.7km인데, 태양광 코팅으로 그 중 약 46km를 이동할 수 있는 전력을 제공할 수 있다.

M-Benz는 태양광 코팅에 관하여 많은 정보를 제공하지는 않았다. 분사 방식으로 도포하지 않는다는 점을 언급했을 뿐이다. 이 기술이 실현되면 EV의 전체적인 사용성 면에서 실질적인 차별성을 나타낼 수 있을 것이다.

◆ 바이오 기술 소재

인공 가죽부터 대나무와 같이 지속 가능한 소재로 만든 다양한 섬유에 이르기까지 다양한 차량용 인공 소재들이 이미 개발되었다. 하지만 M-Benz 연구자들은 바이오 기술 연구를 통해 미래 소재를 개발하여 기존 소재와 매우 유사하면서도 지속 가능한 소재를 생산할 수 있다고 생각한다.

미세하게 분쇄한 재활용 타이어로 만든 바이오 가죽이 한 가지 예시이다. M-Benz는 독점 공정을 통해 다양한 단백질과 바이오 유래 폴리머를 추가하여 천연 가죽과 유사한 소재를 생산한다.

이 소재의 무두질과 마감은 실제 가죽과 거의 동일하게 진행된다. 게다가 최적의 두께로 생산되어 분할 과정도 생략할 수 있다. 합성 소재라도 흠집 없이 완벽한 마감을 자랑한다.

유사하게 검정색으로 마감한 천연 가죽과 바이오 가죽 샘플을 비교했을 때 외관과 촉감이 거의 동일하게 느껴졌다. 외관이 완벽하게 일관적이라는 점으로만 바이오 가죽을 구분할 수 있었다. 

다른 바이오 소재로는 천연 실크 DNA에서 출발한 인공 실크가 있다. 이 DNA로 몇 가지 박테리아 단계를 촉진하고 그 결과를 알려지지 않은 원료와 결합한 후 발효한다. 여러 세척과 건조 공정을 거친 후 실크 분말이 생산되며 이는 실크 극세섬유(microfiber)로 전환된 후 직조 작업을 통해 여러 직물 소재로 만들어진다. 이 소재의 외관과 촉감 또한 훌륭했다.

두 가지 바이오 소재 모두 지속 가능하며 널리 수용될만한 외관과 촉감을 갖추었다. 기존 소재 대비 비용에 따라 해당 소재의 채택 여부가 결정될 것으로 보인다. 천연 가죽과 울도 지속 가능성이 있다고 생각할 수 있지만 동물 사육 과정에서 배출되는 이산화탄소가 문제이다.

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