통풍 시트와 관련하여, 자동차 산업은 전환점에 있습니다. 고급 옵션으로 유지되어야 하는가 아니면 에어컨 공조 시스템의 필수 부분이 되어야 하는가? 완성차 제조사가 완전히 통합된 솔루션을 제공하는 데 도움이 되는 것은 소형화된 디지털 습도 센서와 공조 제어의 자동화와 관련이 있습니다.

통풍 시트는 대부분 고급 승용차에서 찾아볼 수 있었으며, 중급 이하 차종에도 이미 광범위하게 적용되어 있습니다. 대부분의 경우, 통풍 시트 사양은 액세서리로서, 추가적인 버튼을 사용하여 ON/OFF 및 팬의 속도를 제어합니다. 경우에 따라, 시트의 통풍 및 온열기능은 단일 버튼으로 제어되므로 한 번에 하나의 기능만 사용할 수 있습니다. 하지만 앞으로 고객은 단지 제어 단순화만을 위해 이러한 제한된 기능을 선호하지 않을 것입니다.

최신 차량을 살펴보면 컨트롤 입력 방식이 변화하는 것이 트렌드입니다. 물리적 버튼은 사라지고, 기존의 대시보드는 터치스크린으로 교체되고 있습니다. 이러한 솔루션에서 통풍 시트 제어를 위해서는 여러 단계 하위 매뉴얼까지 적용할 필요가 있을 것입니다. 운전자는 정차 시와 같이 안전한 상태에서만 설정을 변경할 수 있는 상황이 발생할 수 있습니다.  또한, 이러한 복잡한 제어 프로세스는 사용자가 해당 기능을 사용하는 데 방해요소로 작용됩니다.  예를 들어, 사용자는 시트 통풍 강도를 높이기 보다는 에어컨 온도를 낮추려 할 것이고, 더 많은 에너지를 소비하게 될 것입니다. 또한 기본적으로 옵션이 OFF인 경우, 해당 기능이 있는지조차 알지 못하는 경우도 많습니다.

에너지 소비 절감

통풍 시트는 사용자의 발한을 감소시키고, 자동차 공조 시스템이 상대적으로 적은 에너지만을 소모하며, 동일한 수준의 쾌적함을 제공할 수 있도록 하는 기능성을 가지고 있습니다.

기존 자동차의 공조 시스템은 에너지의 약 6%를 소비하는 반면, [1]전기자동차에서 실내 난방 및 냉방은 10-40%를 소비합니다(다양한 요인으로 인해). 이 경우, 주행거리는 눈에 띄게 감소하게 됩니다. 현재의 주행거리 수준은 전기자동차 도입에 있어 가장 큰 걸림돌이기 때문에, 각국의 완성차 제조사 및 유관 정부 기관들은 자동차의 실내온도 시스템 최적화에 강력한 인센티브를 부여하고 있습니다.

제어식 통풍 시트의 또 다른 이점은 쾌적한 상태에 도달함에 있어서 냉각 또는 가열된 공기만 전달하는 것에 비해 더욱 표적 지향적인 방법이라는 것입니다. 공조시스템은 공기가 창문, 트림 및 빈 좌석을 포함한 실내 전체의 온도를 무차별적으로 조절하는 반면, 시트는 탑승자와 "직접 접촉" 하게 됩니다. 개발자는 직접 접촉을 통한 열전도 방식이 신체 특정 부위를 따뜻하게 할 수 있으므로 온열 시트, 스티어링 휠 등을 사용하고 있습니다.

이와 유사하게, 통풍 시트는 인체의 전면이 아닌 후면과 하체면에 공기를 전달하거나 흡입하여 보다 효율적으로 쾌적함을 제공합니다. EU의 한 연구에서[2] 통풍 시트가 전기자동차의 에너지 소모를 상당 수준 절감할 수 있는 기술 중 하나임을 확인하였으며 미국의 한 연구에서는[3] 통풍 시트를 사용하면 동일한 쾌적 도를 달성하는데 있어서 에어컨 전력을 약 7% 줄일 수 있음을 입증하였습니다

에어컨은 인체 전면의 절반에 영향을 주지만, 이를 우회되는 공기는 낭비적 요소로 작용됩니다.  반면, 통풍 시트는 완전히 다른 차원의 쾌적함을 제공합니다.

고려되어야 할 습도

통풍 시트는 냉방에만 적합하다고 생각할 수 있습니다 - 이는 온열 시트 제어와는 독립적이고 대등한 관계로서 단순한 접근 방식입니다.  그러나 통풍 시트는 주로 땀이나 젖은 옷으로 인해 착좌면에 이미 존재하거나 추가로 발생할 수 있는 수분을 제거하기 위한 것입니다. 땀은 반드시 더운 날에만 발생하는 것이 아니며, 스트레스가 많은 교통 상황에서도 발생될 수 있습니다.  이 경우, 착좌면의 습도 상승은 실외 온도 또는 일조량과 관련이 없으며 전용 습도 센서로만 감지할 수 있습니다.

일반적으로, 능동적인 통풍 시트는 시트 소재 등을 통한 수동적인 확산보다 습도를 눈에 띄게 빠르게 낮추어, 더운 조건에서 바람직한 증발 냉각 효과로 이어집니다. 그러나 냉방을 원하지 않는 경우, 온열 및 통풍 기능을 동시에 사용하게 되면 운전자와 탑승자를 과도하게 "건조"시킬 수 있습니다. 아래의 다이어그램에서 온도와 습도 사이의 상관관계를 확인할 수 있으며 온도만으로 시트의 쾌적성을 제어할 수

없음을 알 수 있습니다.

시트 쾌적성 확보에 있어서 습도는 온도보다 중요한 요소입니다.

조기 감지를 통한 선제적 제어 기능

효과적인 통풍 시트를 위한 중요한 역할을 하는 또 다른 요인은 즉각적 제어 타이밍입니다.

수동 제어를 하는 경우에 탑승자는 일반적으로 불쾌감을 느낀 후 이를 해소하고자 통풍 시트를 작동시킵니다. 통상적으로 땀을 흘리고 있다는 것을 깨달은 후에서야 늦게 통풍을 시작하는 것입니다. 이러한 방식은 어느 정도의 불편함을 야기하고, 실내온도 설정을 낮추어 불필요한 에너지 소비를 증가시킬 수 있기 때문에, 최선의 제어 방식은 아니라고 할 수 있습니다. 뿐만 아니라, 이미 습도가 높아져 있는 상태에서 뒤늦게 통풍 시트를 작동하면 냉각 효과가 과도하게 나타날 수 있습니다.  이는 통풍 강도를 낮추기 위한 추가적인 수동 조작을 필요로 합니다.

Sensirion의 엔지니어들은 자동차 시트 커버 아래 장착가능한 하이 레벨 수준의 신규 온/습도 센서를 개발하였습니다.  SACS (Sensirion Automotive Climate Sensor)는 시트 아래 장착해도 전혀 물리적인 감지를 할 수 없을 정도의 수준으로 소형이며, 탑승자가 불쾌감을 느끼기에 앞서 인지할 수 없을 수준의 습도 변화까지도 민감하게 측정할 수 있습니다.  Sensiron의 기술을 도입한 첫 번째 완성차 제조사와 함께 SACS의 기능적인 부분에 대해서 다각적인 측면에서 연구 및 평가가 완료되었습니다. SACS는 차량 실내에서 공조 시스템에만 의존하지 않는 선제적인 통풍 시스템을 가능하게 합니다

Sensirion Automotive Climate Seat Sensor (SACS)

앞으로 자동 통풍 시트 기능이 자동차의 공조 시스템의 일부가 될 것임은 분명합니다.  

SACS는 시트에 내장되어 최적의 시점에 최소의 필요 에너지 소모만으로 쾌적함을 유지하는데 필요한 정보를 제공합니다. 항상 쾌적한 상태가 유지되므로 운전자와 탑승자는 더 이상 쾌적함에 대해 고민할 필요가 없을 것입니다.

[1] https://www.nrel.gov/docs/fy17osti/67672.pdf

[2] https://www.domus-project.eu/wp-content/uploads/2021/09/D4.2_final_PubSum.pdf

[3] https://www.nrel.gov/docs/fy07osti/40986.pdf