신기술은 패딩을 위해"피부를 바꾼다","두뇌를 담는다"

최근 전국 여러 지역에 큰바람이 불고 기온이 내려가는 날씨가 나타나 국지적으로 기온이 10도를 초과하자 적지 않은 사람들이 거두어들일 패딩점퍼를 또 입기 시작했다.

오늘날 패딩점퍼는 이미 전통적인 모습이 아니며 과학기술혁신은 그에게 새로운 면모를 부여하고있다.빠르게 온도를 올릴 수 있는 유연한 회로부터 지능적이고 친절한 온도 제어 시스템, 방풍과 통기의"블랙 테크놀로지"원단까지....이러한 혁신적인 성과는 추운 날씨에 패딩을 사람들에게 전례없는 따뜻한 경험을 선사합니다.

유연 회로 3초간 급속 발열

당신은 빠르게 온도를 올려 추위를 막을 수 있을 뿐만 아니라 수요에 따라 온도를 유연하게 조절할 수 있는 패딩 점퍼를 가지고 싶습니까?오늘날"전자피부"와 류사한 유연성회로는 이 생각을 현실로 만들었다.

할빈운경과학기술유한책임회사 (이하'운경과학기술') 의 연구개발인원은 MXene이라는 신형의 2차원재료를 채용하여 유연성회로를 연구개발하였다.이 소재는 전도성이 강하고 친수성이 우수하다는 장점이 있어 5볼트 미만의 저전압만으로도 1초에서 3초 이내에 빠르게 열을 낼 수 있다.실험 자료에 따르면 MXene은 동일한 전압 조건에서 탄소 섬유보다 2.5배 높은 가열 전력을 가지고 있습니다.

MXene의 필름 두께는 0.01mm에 불과하며 인간의 머리카락 실 직경의 약 1/7입니다.개발자들은 MXene을 얇고 가벼울 뿐만 아니라 유연성이 뛰어나 패딩 내부에 쉽게 꿰맬 수 있는 유연한 회로로 만들었다.

착용자는 패딩 속 주머니에 숨겨진 도선을 보조배터리와 연결하기만 하면 저압 급열 시스템을 활성화할 수 있다.이 패딩은 또한 4단 온도 조절 기능을 설치하여 착용자가 자신이 처한 환경과 실제 수요에 따라 적합한 온도를 선택하여 서로 다른 장면에서의 보온 수요를 만족시킬 수 있다.

"이 패딩을 입으면 마치 전기장판 한 장을'입은'것 같다.영하 40도의 극한의 환경에서도 유연한 회로는 안정적으로 작동하고 지속적으로 열을 공급할 수 있다"고 윈징테크놀로지 창업자 저우양은 말했다.

특기할 만한 것은 하얼빈공업대학 화공학원 박사생 지도교수 판즈민 팀의 인솔하에 윈징과학기술 연구개발 인원은 MXene이 쉽게 산화되는 난제를 해결하고 끊임없이 제조 공정을 최적화함으로써 이 재료의 대량 생산을 실현하였다.이는 MXene이 패딩 및 웨어러블 기기에서 대규모로 적용될 수 있는 튼튼한 기반을 마련했다.

온도 제어 시스템이 전용 온기를 만들다

사람들의 생활 품질이 향상됨에 따라 보온 수요가 만족된 기초 위에서 소비자들은 패딩의 편안함과 활동 자유도에 대해 더욱 높은 요구를 제기한다.이전에는 사람들이 패딩을 입고 활동할 때"움직이면 덥고 멈추면 춥다"는 난감한 상황을 자주 만나 착용 체험에 큰 영향을 끼쳤다.

이 문제를 해결하기 위해 일부 패딩 제조업체들은 스마트 온도 조절 기술을 패딩 점퍼에 융합시키려고 시도했다.보스턴그룹 브랜드관리센터 총감 리침은 과학기술일보 기자와의 인터뷰에서 이 기술은 특수원단과 구조설계에 의거하여 인체활동상태와 환경온도변화를 정확하게 감지하고 패딩점퍼의 보온성능을 자동적으로 조절할수 있다고 소개했다.입는 사람이 격렬한 운동을 하든 조용히 휴식하든 패딩점퍼는 시종 쾌적한 온도구간에 처해있어 더는 추웠다 더웠다 하는 곤난이 없게 한다.

보스턴그룹이 내놓은'등봉 2.0'시리즈 패딩을 예로 들면, 그가 채택한 스마트 온도조절 기술은 고온 환경에서 열을 흡수하여 에너지를 저장할 수 있고, 외부 온도가 낮아질 때 열을 방출하여 사용자가 어떤 온도 환경에 있든 최고의 보온 효과를 누릴 수 있도록 보장한다.

플렉시블 회로를 패딩 점퍼에 꿰맨 기초 위에서 클라우드 테크놀로지 연구 개발자들은 스마트 알고리즘을 포함한 온도 제어 시스템 (일명'스마트 브레인') 을 설계하여 패딩 점퍼에 대한 정확한 온도 제어를 실현했다.한편,'스마트 브레인'은 패딩이 내장된 각종 마이크로 센서가 보내온 실시간 데이터를 수신할 수 있다.이러한 데이터를 분석함으로써"지혜 두뇌"는 사용자의 현재 온도 요구를 정확하게 판단 할 수 있습니다.예를 들어, 만약 인체가 운동 상태에 있고, 열 생산이 증가한다면,"스마트 브레인"은 운동 센서 데이터에 근거하여 이 상황을 식별하고, 즉시 가열 전력을 조정하고, 발열량을 낮추며, 인체의 과열을 피한다.한편,'지혜로운 뇌'는 학습 능력도 갖추고 있다.다양한 환경과 활동 상태에서 사용자의 온도 조절 습관을 기록하고 딥 러닝을 통해 개인화된 온도 조절 모델을 구축합니다.다음에 비슷한 상황이 발생하면"지혜대뇌"는 이전의 학습결과에 근거하여 자동적으로 정확한 온도조절통제를 진행하여 사용자에게 전속적인 쾌적한 온도체험을 제공할수 있다.

"사람마다 온도에 대한 감지에 차이가 있다.같은 온도, 어떤 사람은 적합하다고 생각하지만 어떤 사람은 건조하고 덥다고 생각한다.우리는 사용자가 매번 수동으로 온도를 조절하는 조작을 기록함으로써 딥러닝 기술을 빌어 사용자를 깊이 이해함으로써 모든 사용자를 위해 전문적인 보온 체계를 구축하기를 희망한다"고 저우양은 말했다.

"신기한 갑옷" 바람막이와 통풍이 모두 틀리지 않다

아웃도어 애호가들에게 패딩의 방풍 통기 성능은 그들이 자연 속에서 마음껏 달릴 때의 체험과 직결된다.기존에는 전통 패딩이 두껍고 통기성이 떨어져 많은 사람들이 운동 과정에서 어려움을 겪었다.그것을 입고 운동할 때 행동이 제한될뿐만아니라 땀도 쉽게 나며 땀이 제때에 배출되지 못하고 몸에 붙으면 춥고 습하여 착용체험과 운동상태에 극히 큰 영향을 준다.

이 난제를 해결하기 위해 보스턴그룹은 특수한 방풍 방수, 투습 기능성 복합 원단을 개발했다.리침은 다음과 같이 소개했다. 이런 원단은"신기한 호갑"과 같아 견고한 성벽처럼 매서운 찬바람을 막을수 있으며 동시에 독특한"호흡"능력을 구비하여 패딩내부의 습기를 순조롭게 배출함으로써 내부의 보송보송함과 량호한 통기성을 유지할수 있다.관련 연구개발자들은 또 특수한 구조설계를 통해 패딩점퍼 내부에 공기순환통로를 구축하여 공기가 자유롭게 류통될수 있도록 했다.

스키 등 야외 스포츠 장면에서 스키어가 눈길에서 쏜살같이 달릴 때 새로운 원단을 사용한 패딩점퍼는 씽씽 소리를 내는 찬 공기를 효과적으로 막아 차가운 바람이 옷 속으로 파고들지 않도록 한다.이와 동시에 운동으로 인한 습기를 신속하게 배출하여 착용자가 무덥고 습함을 느끼지 않도록 하고 시종 따뜻하고 쾌적함을 유지할수 있다.이 혁신적인 디자인은 의심할 여지 없이 보온과 통기 사이에서 균형점을 찾아 착용의 편안함을 크게 향상시켜 아웃도어 애호가들이 사랑하는 운동에 전념할 수 있도록 했다.

보온성능을 보장하는 기초에서 패딩점퍼의 경량화도 소비자의 관심사로 되였다.이 수요를 만족시키기 위하여 보스턴그룹 연구개발일군은 인체열력충전체계를 설계하여 패딩의 분포를 더욱 과학적으로 하고 다시 경량화원단과 공예를 배합하여 패딩의 무게를 대폭 경감시켰다.장거리 여행이든 일상적인 여행이든 경량화 패딩은 신체적 부담을 덜어주고 착용자의 행동을 더욱 자유자재로 할 수 있다.(기자 주홍).

(출처: 과학기술일보)