카본매트(탄소매트)의 종류와 특징(장점, 단점)

카본매트(탄소매트, Carbon Heating Pad)는 온수매트에 이어 2020년부터 주목받은 전기장판입니다. 하지만 명칭이 하나임에도 불구하고 여러 종류가 있습니다. 종류가 여러 가지인 만큼 각각의 장, 단점도 다릅니다.

이번 글에서는 시중에 판매되는 탄소매트(카본매트)의 종류와 장단점을 정리했습니다. 탄소매트 구매에 참고하길 바랍니다.

목차
카본매트(탄소매트)의 종류와 특징
1. 카본매트의 종류
2. 카본매트의 특징

카본매트(탄소매트)의 종류와 특징

탄소매트란 기존의 전기장판에서 사용하던 구리 열선을 탄소피복열선, 탄소섬유열선, 탄소면상발열체 등으로 대체하여 내구성, 가열속도, 전력효율성, 전자파 차폐율을 올린 매트입니다.

탄소매트는 열을 발생시키는 물체(발열체)가 어떤 것인지에 따라 종류가 나뉩니다. 시중에서 판매되는 카본매트는 탄소피복, 탄소열선, 탄소직물로 나눌 수 있습니다.

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1. 카본매트의 종류

1) 탄소피복열선

탄소매트-열선의-3D-단면도

열선은 금속 발열체와 그 금속을 감싸는 피복, 온도감지선 등으로 구성됩니다. 탄소피복열선을 사용하는 탄소매트는 기존 전기장판과 똑같은 구리를 발열체로 사용하지만 PVC 피복, 실리콘 피복 대신 탄소 함량을 높인 피복을 사용합니다.

시중에 판매되는 탄소매트의 60~70%가 이 방식을 채용합니다. 기존 전기매트에서 피복만 바꾸는 아주 단순한 제조 방법으로 카본매트라는 전기매트의 프리미엄화 전략(3세대 매트 등)으로 높은 가격에서 시작할 수 있기 때문입니다.

게다가 이 방식의 탄소매트에서는 열선의 피복에 탄소 코팅을 하고 카본매트라고 흥보하는 경우가 종종 보입니다. 열선에 코팅된 탄소는 오래 사용하거나 눌리면 결국 벗겨져서 기존 전기장판보다 못한 경우가 많습니다.

그리고 열선이 있으니 제품에 따라 다르겠지만 어느 정도의 열선 배김이 존재합니다.

2) 탄소섬유열선
탄소섬유는 탄소 원자를 실처럼 가늘고 길게 연결한 것입니다. 탄소섬유열선을 사용하는 카본매트는 기존의 구리 발열체가 아니라 탄소섬유를 발열체로 사용하는 것입니다.

탄소섬유는 구리보다 전기전도성이 높고 안정하기 때문에 구리보다 더 나은 열효율과 온도안정성, 물리적 안정성을 보여줍니다. 개인적으로 가장 무난한 탄소매트라고 생각합니다.

하지만 제품에 따라 다르겠지만 열선이 있는 방식이라서 어느 정도의 열선 배김이 존재합니다.

3) 탄소면상발열체

탄소면상발열체-사진

탄소면상발열체는 탄소로 만들어진 실(탄소섬유)을 다른 직물과 엮어서 만들어진 천 모양의 발열체입니다. 탄소면상발열체를 사용하는 탄소매트는 열선처럼 부분적으로 발열하는 것이 아니라 면 전체가 발열하는 것이 가장 큰 특징입니다.

하지만 이 방식은 온도감지센서가 매트 전체의 온도를 감지할 수 없습니다.
탄소섬유의 비율에 따라서 온도가 미지근할 수도 있으니 주의해서 구매해야 합니다.

 

2. 카본매트의 특징(장점, 단점)
1) 전자기파 차폐(장점)
탄소는 전자기파 차단(차폐)하는 성질이 있기 때문에 구리를 발열체로 사용한 경우보다 전자기파에 덜 노출됩니다. 이는 위의 세 가지 종류의 카본매트에 해당합니다.

2) 경량, 내구성, 안정성(장점)
탄소는 구리보다 가볍고, 물리/화학적 안정성, 열 전도성이 뛰어납니다. 그래서 카본매트를 세척하거나 접거나

탄소 발열체의 유일한 단점은 구리보다 전기전도도가 떨어진다는 것인데, 그럼에도 탄소 섬유의 전기전도도는 낮은 수치가 아닙니다. 그래핀의 경우 전기전도도가 구리의 100배이기 때문에 열효율과 안정성, 경량성을 모두 확보할 수 있습니다.

※ 화재
탄소의 열적 안정성이 뛰어나기 때문에 열선이 타지 않는다고 흥보하는 경우가 많습니다. 이는 맞는 말이지만 가장 중요한 말이 생략된 말입니다.

실제로 탄소매트의 열선이 과열되면 열선에 불이 잘 붙지 않습니다. 하지만 과열된 열선 근처의 원단이나 열선에 잘 연소되는 물질이 접촉하면 화재가 일어납니다.

즉, 안전을 위해서 카본매트의 원단이 온도가 높아도 불이 붙지 않는 원단(불연성, 난연성 재질)인지 확인해야 하고 항상 일정 온도 이하로 설정해서 사용해야 합니다.

3) 높은 제작 비용(단점)
탄소를 가공하는 것은 상당히 복잡하고 큰 비용이 들어가는 일입니다. 당연히 제작비용이 높을 수밖에 없을뿐더러 카본매트가 2020년부터 유행하기 시작하면서 탄소매트의 프리미엄화 작업(3세대 매트 등)이 이미 끝났습니다.

아래는 동일한 옵션(타이머, 1ºC 단위 온도설정, EMF 인증, 전원공급방식 등)일 때의 비싼 가격순위입니다.

순위	종류	비고
1위	탄소면상발열체	탄소섬유를 이용한 직조물 제작 비용
2위	탄소섬유열선	고가의 탄소섬유 비용
3위	탄소피복열선	열선 피복에 탄소 비중을 높인 비용

물론 절대적인 지표는 아닙니다. 제품사마다 에너지 효율, 내구성, 제품 A/S, 유통마진 등을 상품가격에 얼마만큼 반영하는지는 알 수 없기 때문입니다. 참고용으로 보시면 됩니다.

4) 화재 위험(단점)
전기장판의 화재 원인은 전기적 요인(전선의 접촉 불량 등), 기계적 요인(과열 등), 부주의 순서로 많다고 소방청에서 발표했습니다.

탄소는 물리적/화학적 안정성이 뛰어나기 때문에 휘거나 큰 충격을 받아도 잘 끊어지지 않고 불에도 잘 타지 않습니다. 하지만 탄소매트는 탄소로만 이루어진 것이 아닙니다. 아무리 탄소섬유라도 합선, 단선 등으로 인한 화재는 피해 갈 수 없고 과열도 주변 환경에 따라서 화재가 일어날 수 있습니다.

그렇기 때문에 불에 잘 타지 않는 원단을 선택하는 것이 가장 중요한 것입니다. 또한 수시로 열선이 정상인지 확인하는 습관도 중요합니다.


이 글이 탄소매트 구매/사용에 도움이 되길 바랍니다.