A Study on Thermo-Bed Design Development of HPT System

HPT 방식의 온열침대 디자인 개발에 관한 연구

이 봉 규^†

광주대학교 인테리어디자인학과

A Study on Thermo-Bed Design Development of HPT System

Bong-Kyu Lee

Department of Interior Design, Gwangju University, Gwangju 503-703, Korea

Abstract: These days, beds have been developed not as furniture to sleep in but Healthcare Furniture. The function of heating, non-electronic-waves and far-infrared rays have been added.

Also, eco-friendly materials such as stone, mud, rubber and wood are combined to them togeth- er with the radiation-heating method using heat conduction through electronic coil and hot wa- ter circulation. Modern people suffer from stress and fatigue. The hot issue is “health.” Focused on the health, the development of design for beds considering the influence electronic waves, anions, deep sleep and the density of toxic materials have on human bodies has become urgent.

In this study, the trend, specification and efficiency of the functional health-related electronic coil technology are analyzed. Through the analysis, the environmental standards are set. Accor- ding to them, technology, eco-friendly materials and additional functions for the development of the design are considered. Also, the government is promoting the IEC international stand- ardization for the Korean traditional floor heating style beds. In preparation for that, we adopt- ed new HPT method technology. It enables non-electronic-waves, low electricity and stable tem- perature maintenance control for the warm top and the cool bottom. Also, the head boards and the frames of the beds can be separated. Through this separation, the beds can be easily moved or installed. Eco-friendly materials such as Hinoki cypress wood and red clay and the existing tables function are combined to the head boards so they can be used as drawers and display shelves. If they are used as separate items, they can be used as covers. This is how we suggest the design for the heating beds.

Keywords: heat pipe technology, thermo-bed design, eco-friendly materials, health, hinoki cypress, stable temperature maintenance control, non-electronic-waves

1. 서 론

1

1.1. 연구의 배경 및 목적

오늘날 삶의 질 향상 요구에 대응하여 건강관련

2010년 10월 14일 접수; 2010년 11월 9일 수정; 2011년 1 월 13일 게재확정

† 교신저자 : 이 봉 규 (lbk@ gwangju.ac.kr)

고기능, 고감성 기술을 융․복합화하여 고부가가치 실현을 위한 웰빙 친화적 기술 개발과 생활용품산 업이 활성화되고 있는 추세이다. 특히 건강과 행복 을 추구하는 웰빙족의 개인 중심적 차원을 넘어 환 경과 미래에도 지속이 가능한 발전을 고려하는 사 회적 웰빙과 자신의 가치관에 맞는 제품을 찾을 뿐 만 아니라 에너지 절약이나 친환경 쪽으로 사회적

대과학에서 2000년대에는 침대의학으로 진화하여 이제는 편안한 잠자리만을 위한 침대는 옛말이 되 었고, 자고 일어나면 건강까지 돌보는 침대가 각광 받는 이른바 건강침대 전성기라고 할 만하다. 그러 나 기존 침대 관련하여 사용되는 친환경 재료인 돌 과 흙을 중심으로 ‘전기열선 방식’이 주류를 이루 고 있고, 그 외에 ‘온수순환방식’이 있으나 저전력, 무전자파, 원적외선의 전기/전자, 부품분야 요소기 술인 ‘히트 파이프(Heat Pipe) 전기 온열시스템’의 침구류 디자인에 대한 연구개발은 아직 미흡한 실 정이다.

최근 새집증후군, 전자파 등 친환경과 인체영향 에 대한 대중적인 관심의 증대로 침구류는 단순한 가구가 아니라 건강관리용 가구로써 온열과 음이 온 발생 등의 부가적 기능이 추가됨에 따라 전자파 가 인체에 미치는 영향을 고려한 침구류 개발의 필 요성이 제기되고 있고, 또한 지식경제부 기술표준 원과 한국전기전자시험연구원은 2008년 11월 우리 나라 고유의 생활습관과 전통기술이 담긴 온돌식 전기침대의 IEC국제표준화와 KS제정 등을 병행 추진하고 있기 때문에 그에 따른 대응방안도 시급 한 실정이다.

따라서 본 연구에서는 대부분의 중소기업이 생 산하고 있는 돌침대, 흙침대에 이어 히트 파이프 원적외선 온열 시스템의 국제적으로 공인된 시험 인증 획득을 위한 품질 향상 연구와 또한 편백나무 의 특성을 고려한 목재 결구법, 침대 구조 측면에 서의 생산성 문제, 히트 파이프(Heat Pipe) 전기 온열시스템의 내장 문제, 그리고 침대 주변 관련 기능 및 액세서리 가구, 부자재 등에 대해 면밀히 알아보고 근 미래 친환경적 온열침대 디자인의 가 능성을 살펴봄으로써 침체되어 있는 우리나라 가 구산업 발전에 새로운 전기를 마련하고, 앞으로의 침대 디자인 개발에 새로운 방향을 제시하는 데 그 연구 목적이 있다.

트렌드를 타켓으로 다른 목재에 비해 천연항균물 질인 피톤치드(Phytoncide)의 방출량이 가장 높은 수종인 편백나무 원목과 무전자파, 저전력, 정온유 지 시스템의 HP (Heat Pipe) 기술을 접목하여 고 기술 및 고감성의 온열침대 디자인 개발로 그 범위 를 설정하였다. 연구방법으로는 문헌, 논문, 보고 서, 학술지, 인터넷 정보 등의 이론적 자료를 통하 여 기술의 원리, 소재의 특성을 파악하고, 선행연 구의 분석을 통하여 구조, 부자재, 컨트롤, 규격 등 의 파악과 3C (Costomer, Competitor, Corporate) 환경 분석을 통한 개발목표, 개발방향, 콘셉트 도 출, 구체적인 디자인 모티브의 디자인 개념을 설정 하고, 수집된 이론적 자료와 디자인 개념을 토대로 HPT 온열침대의 디자인 개발을 구체화 하고자 하 였다.

2. Heat Pipe 기술의 개요 및 동향

2.1.1. Heat Pipe의 작동원리

히트파이프기술(Heat Pipe Technology)은 1942 년 미국 GM사의 Gaugler에 의해 그 작동원리가 처음 소개된 이후 1960년대 중반부터 미국 및 유 럽에서 그 연구와 개발이 본격화되었으며, 1970년 대 부터 아시아에서도 일본, 인도, 중국 등에서 연 구가 시작되어 현재 활발한 연구 및 그 개발 성과 가 알려지고 있다. 히트파이프는 밀폐된 스테인리 스강 파이프 내에 작동유체인 증류수, 메탄올, 에 탄올을 주입한 후 진공 배기하여 단열부에 열을 가 하면 내부의 작동유체가 기화되어 압력차에 의해 응축부로 열에너지가 이동하여 열을 방출한 후 윜 (Wick)을 통해 증발부로 반복 회전하는 구조이다.

2.1.2. Heat Pipe의 장점

1)쪽잠열에 의해 열을 수송하기 때문에 금속류 에 비해 빠른 시간에 많은 열량을 축방향으로 전달

Fig. 1. 히트파이프의 작동원리.

할 수 있다.

2)내부 작동유체가 액상 또는 기상으로 포화상 태를 이루고 있기 때문에 증발부 및 응축부를 따라 전체의 표면온도가 균일하다.

3)열싸이펀의 경우 경사각의 변화에 의해 자체 열저항이 변화하므로 경사각 조절에 의해 전달되 는 열유속을 제어할 수 있으며, 또한 한쪽방향으로 만 열을 전달할 수 있으므로 열다이오드(Thermal Diode)의 역할을 할 수 있다.

4)구조가 간단하고 경량이며, 유지 및 보수 비용 이 거의 들지 않는다.

2.2. Heat Pipe의 분류

히트파이프는 그 형상과 산업의 응용 여부에 따 라 구조에 의한 분류와 용도에 의한 분류로 나눌 수 있다. 히트파이프의 작동은 어떠한 형상에 대한 제약은 거의 없기 때문에 구조에 의한 분류로는 원 통형, 평판형, 분리형, 롱(Long) 히트파이프형, 마 이크로 히트파이프형으로 나뉘어지며, 산업에서 응 용되어지고 있거나 응용할 가능성이 있는 분야를 중심으로 용도에 따른 분류를 하면 항공우주 분야, 열교환기, 전기․전자 제품의 냉각장치, 체온 조절 장치, 지반 안정화, 자동차 산업분야 등으로 나뉘 어진다.

2.3. 히트파이프기술(HPT)의 국내․외 동향 최근 첨단기기가 작동할 때 필연적으로 발생하 는 기기 내부의 열을 효과적으로 발산시키기 위해 히터 파이프 기술을 적용하는 사례가 늘어나고 있 다. 특허청에 따르면 ｢히트파이프｣ 기술의 국내 특 허 및 실용신안 출원은 지난 1995년부터 2004년까 지 모두 615건으로 2000년 이후 급격히 늘어나는 추세이고, 2003년 이후는 매년 약 130건이 출원되 어, 한 해의 출원이 1995∼1999년의 5년간 출원

Fig. 2. 히트파이프 장착 구조.

규모와 맞먹는 수준이다.

히트파이프는 구조가 간단하고, 열전달이 우수하 며, 기존의 송풍기 냉각방식에 비하여 소음이 없고 냉각효율이 높은 특성으로 인하여 반도체 장비, 휴 대폰, 노트북 컴퓨터와 같은 고가의 전자제품과 공 기조화기기에 주로 적용되고 있고, 나아가 항공우 주분야, 화장품, 냉장고 등에 냉각 기능을 부여하 기도 하고, 도로 융설과 온실에서의 난방 기능을 수행하기도 한다.

국내의 경우 히트파이프 기술은 첨단 전자기기 의 제품 경쟁력이 슬림화, 저소음화 및 에너지절약 형에 달려 있으므로, 첨단기기의 냉각을 위한 히트 파이프 기술의 연구개발과 특허출원은 앞으로도 계속 증가할 것으로 전망되고 있다. 특히 온돌 주 거형태를 적용하고 있는 우리나라의 경우, 히트파 이프를 활용한 난방 방식이 기존의 전기판넬방식 에 비하여 인체에 유해한 전자파의 발생우려가 없 고 쾌적성이 뛰어나기 때문에 난방용 히트파이프 기술에 관련되는 국내 출원도 늘어날 것으로 예상 된다.

한국특허정보원의 “히트파이프의 특허기술 동 향” 보고서(2005)에 의하면 1988년 1월 1일∼2004 년 12월 31일 사이에 출원된 건수를 기준으로 볼 때 히트파이프 관련 기술연구는 한국과 미국에서 꾸준히 증가 추세에 있으며, 일본에서는 1990년도 에 출원 건수가 집중되어 있었다. 기술분야/연구 주제별로는 한국, 미국, 일본 세 나라가 대체로 비 슷한 양상을 보이고 있으며 전자부품의 냉각이 최

로 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 냉동공조기기 의 열교환기술 16%, 태양열․지열․폐열 등의 열 회수 기술 14%, 침대․매트․바닥의 난방기술 11%

의 순이다.

일본의 경우 특허출원 건들을 기술분야/연구주제 별로 보면 전자제품의 냉각을 위한 기술이 57%로 가장 큰 비중을 차지하고 있으며, 냉동공조기기의 열교환기술 20%, 태양열․지열․폐열 등의 열회수 기술 14%, 침대․매트․바닥의 난방기술 9%의 순 이다.

그리고 온열침대관련 기술은 주로 보드 판넬의 사용재료인 옥, 맥반석, 게르마늄석, 황토와 같은 원적외선 및 음이온 발생물질을 이용한 기능성 건 강침대의 특허 출원이 년평균 65% 증가로 기능성 건강침대 출원은 1990년대 초에는 미미했으나 1997 년 이후 크게 증가하고 있다. 또한 원적외선을 이 용한 기술은 최근 가구류, 침구류, 의류, 건축자재 및 미용분야 등 일상생활의 다양한 분야로 확대되 고 있는 것을 알 수 있다.

최근 국내․외 가구 디자인 트렌드를 아트마케 팅과 맞물려 소비자 니즈를 충족시키는 토탈 개념 의 공간연출과 인테리어성 가구 디자인 연구개발 에 박차를 가하는 추세이다.

3. 침대의 일반적 고찰

3.1. 침대의 구성 및 표준규격

가정용 침대는 일반적으로 전체의 형태를 이루 는 Frame (틀), Head Board (머리판), Foot Board (발판), Bottom (바닥), Mattress (침대요) 등으로 구성되며, 표준규격은 높이 약 300 mm, 폭(싱글 1,000 mm, 더블 1450 mm, 퀸 1550 mm, 킹 1,730 mm), 길이 2,100 mm 정도이며, 침대 후레임은 매 트리스보다 더 크게 제작된다.

3.2. 침대 주변 환경의 영역별 선호 트렌드 현황 영역별 선호 트렌드를 살펴보면 가구 디자인은

신생아 싱글 650 × 120 신생아, 유아용 유아 싱글 750 × 140 유아, 아동용 아동 싱글 850 × 1,780 유아, 아동용

청소년 싱글 900 × 2,000 2단 침대용, 아동, 청소년, 체 구가 크지 않은 성인 1인용 싱글 1,000 × 2,000 아동, 청소년, 체구가 크지 않

은 성인 1인용

수퍼 싱글 1,100 × 2,000 아동, 청소년, 체구가 크지 않 은 성인 1인용

더블 1,400 × 2,000 체구가 크지 않은 성인 부부 2 인용, 체구가 큰 성인 1인용 퀸 1,500 × 2,000 보통체격 이상의 부부 2인용 킹 1,680 × 2,080 체구가 큰 부부 2인용, 거인 1

인용

라지 킹 1,800 × 2,080 체구가 큰 부부 2인용, 거인 오더 킹 1,800 × 2,350 체구가 큰 부부 2인용, 거인 1

인용 출처: http://blog.daum.net/gagutour/110

동/서양의 스타일을 현대적 감각으로 재해석한 혼 합구성, 한국적인 감각의 가구에 클래식, 앤티크 스타일의 패브릭과 장식성 가미, 현대적 선과 형태 에 고전적 이미지의 명화 혹은 민화패턴을 믹스하 여 동/서양, 과거/현대가 맞물린 디자인으로 재구성 하고 있고, 미래 주거트렌드는 페미니즘적 미의식 을 숭배하는 남성 소비자들의 증가로 테크놀로지 와 감성을 요구하는 ‘감성기술(Emotional Tech)’에 서 여성적 감성의 ‘페미닌 테크(feminine Tech)’로 진보하고 있고, 자연적인 감성을 담은 ‘에코 테크 (Eco-Tech)’에서 ‘에코 럭셔리(Eco-Luxury)’로 발 전하여 ‘자연적인 도심의 삶(Natural Urban Life)’

을 대변하고 있다. 특히 침대의 경우 최근 들어 돌 침대, 흙침대, 황토침대, 숯침대, 옥침대, 원목침대 등 쿠션형 매트리스를 없앤 전통의 평상식 침대가 친인체적이며, 친환경적인 천연제품으로 시장을 넓 혀가고 있다. 그리고 미래 소비자 라이프 스타일은 그린노마드(Green-Nomad) 자신의 주변을 자연으 로 꾸며 일상의 서정성을 맛보겠다는 체험적 삶의 표현과 뉴킨(New-Kin)의 다양한 인종의 정체성을

Fig. 3. 돌침대.

Fig. 4. 흙침대.

Fig. 5. 편백나무침대.

인정하고 거부하지 않은 정서에서 출발하는 적극 적 네트워킹, 아이프로모터(I-Promoter)의 자신의 능력과 사업을 특화하고 차별화하여 자신만의 경 쟁력을 적극 개발하고 홍보하는 개인의 브랜드화, 페미닌 어답터(Feminine-Adopter)의 여성적인 감 성 제품을 선호하는 소비자 집단, 로하스(LOHAS) 의 건강과 지속가능성을 추구하는 라이프스타일 등의 패러다임으로 바뀌고 있다.

3.3. 편백나무의 특성 및 개발 현황

편백나무는 겉씨식물 구과목 측백나무과의 상록 침엽교목으로 다자란 크기는 높이 40 m, 지름이 2 m에 달한다. 일본이 원산지로 히노끼(檜木, hinoki cypress)라 불리는데 노송나무라고도 한다. 주로

Table 2. 침엽수의 계절에 따른 피톤치드 방출량 (단위 : mL)

침엽수의 종류 여 름 겨 울

편백나무 구상나무삼나무 화백나무전나무 향나무 소나무잣나무 측백나무

5.5 4.84.0 3.33.3 2.1 1.41.3 1.3

5.2 3.93.6 3.12.9 1.8 1.71.6 1.0

출처 : 한국목재신문, 259호, 2010년.

천연 분포는 일본, 대만, 라오스로 한정되어 있으 며 일본에 9종류, 한국에 1종류, 동남아에 4종류가 있다. 편백나무는 내한성과 내염성이 약하나 내수 성과 내인성, 내공해성은 강한 편이며 특유의 목향 (히노키 치올)을 가지고 있다.

우리나라에서는 주로 남부지방인 전남에 대부분 이 분포되어 있다. 전남 도청에서 1차(1973년)∼5 차(2009년)에 걸쳐 55,000여 그루를 치산녹화하였 지만 약 30년생의 지름이 1자를 넘지 않는 수종이 거의 대부분으로 판재보다는 각재로 많이 쓰이는 편이며, 최근에 편백나무 집성판이 생산되어 다양 한 가구에 활용되고 있다. 목재는 주로 선박재, 건 축재, 가구재, 욕실용품, 주방용품, 완구 등에 쓰여 지고 있는데, 한국목재신문(2010년) 259호 특집

“히노끼 효능의 핵심, 피톤치드”에 의하면 목재가 자라는 과정에서 다른 침엽수보다 3배나 많은 피 톤치드(phyton cide)라는 천연의 항균 물질이 발산 하고 있는 것을 볼 수 있으며, 또한 그 효능은 살 균, 알레르기 및 피부질환 (아토피) 개선, 면역기능 증대, 심신안정, 혈액순환, 호흡기 질환, 두통, 탈취 등에 탁월한 치유 특성이 있다.

그러나 지난 몇 년 동안 경기 침체를 비롯해 우 리나라 경제여건이 좋지 않은 가운데 가구업계는 공급과잉이라는 구조적인 문제 외에도 판매부진까 지 겹쳐 어려움을 겪고 있는데, 결국 관건은 철저 한 마케팅에 의해 틈새시장을 겨냥하면서 살아남 는 ‘생존전략’이 있느냐 없느냐에 달려있다. 다행 히 이른바 새집증후군, 참살이 등 환경 친화적인

소비자들은 가격이 비싸지더라도 친환경 가구를 선 택하겠다는 의사표명이 70%로 관심도가 높은 것 으로 나타났다. 최근 이와 같은 친환경 가구의 열 풍을 타고 원자재에서부터 부자재, 접착제, 도료 등에 이르는 전 분야에 걸쳐 이를 해결하려는 노력 이 가구업계에 활기차다. 이와 궤를 같이하여 대기 업과 차별화된 편백나무 원목가구 기업이 틈새시 장을 겨냥하여 우후죽순 격으로 생겨나고 있는 실 정이며, 현재 편백나무 가구의 대표적인 기업은 코 코제니, (주)온돌라이프 등이며, 편백나무 전문 쇼 핑몰, G마켓을 비롯하여 다양한 쇼핑몰이 생겨나 고 있다. 주로 편백나무 원재료는 국내산보다는 중 국산이 주류를 이루고 있으며, 그 활용범위 및 품 목도 다양하다. 그 가운데 산업용 인테리어재를 제 외한 가구류는 침대와 아동용 가구시장이 가장 크 며, 디자인 개발도 가장 활발하다.

3.4. 국내 침대시장의 환경 분석

3.4.1. 온열침대 시장 동향 및 규모

우리나라 침대 시장동향은 뛰어난 품질과 브랜 드파워를 앞세워 에이스, 시몬스, 썰타 등 3개사가 시장의 약 50%를 과점하고 있으며, 중저가 시장에 서는 3,000여 개 중소업체가 난립하고 있고, 초고 가 침대의 경우 가격에 대한 탄력성이 크지 않기 때문에 명품수입침대의 수요와 판매는 꾸준히 증 가하고 있는 추세이다. 또한 침대 산업의 특징은 복잡한 제조공정과 노동집약적 산업이므로 소비자 의 기호, 용도, 품질, 가격, 디자인별로 수요가 매 우 세분화되어 있어 다양한 제품 개발이 요구되고 있다. 특히 장거리 운송에는 상당한 제약을 받고 있으며, 수출 대상국과의 문화, 기호, 체형 등의 차 이로 수출품과 내수품의 대체가 곤란하여 생산량 의 98% 이상을 내수시장에 의존하고 있다.

지금까지의 온열침대 시장은 주로 돌침대, 흙침 대, 숯침대, 맥반석침대 등 친환경 소재에 ‘전기열 선방식’이 주류를 이루고 있고, 그 다음이 ‘온수순

으로 히트파이프에 대한 개발에 박차를 가하고 있 으며, 고성능화된 전자기기들의 수요가 늘어남에 따라 2002년 200억 원에서 2010년에는 745억 원 의 시장규모로 커질 것으로 전망되고 있고, 해외 시장의 경우 컴퓨터 시장의 크기와 히트파이프의 성장률이 비슷한 양상을 보이고 있는데, 특허청 (2007년 현재)에 따르면 2005년에 2,643억 원에서 2010년에는 3,634억 원의 시장규모가 예측되고 있 다. 그리고 우리나라 전체 가구산업의 규모는 2009 년 현재 5조∼6조원으로 추산되며, 이 중 침대시장 은 10% 정도인 5,000억 원∼6,000억 원대이다. 그 가운데 기능성 침대인 온열 침대 시장이 약 2,000 억 원대 이상이며, 그 가운데 돌침대가 1,200억 원 대, 흙침대가 500억 원대, 기타 300억 원대의 시장 규모이다.

3.4.2. 원목 침대의 Positioning Map 분석

최근 원목침대 디자인은 과거 몇 년간의 트렌드 로 표현된 젠 스타일(오리엔탈리즘)의 진한 색상인 웬지와 월넛 컬러는 퇴조를 보이고, 밝은 색상의 메이플, 체리, 오크 등의 자연에 가까운 내추럴한 소재의 사용이 돋보이며, 대체적으로 부드러운 스 타일로 인간과 생활 중심의 침실은 주변 가구와의 일체형 디자인으로 거주자의 행동반경과 형태를 고려한 설계로, 보다 편하고 안락한 환경을 제공하 고 있다. 특히 오늘날 ‘침대과학’이라는 기존의 컨 셉을 뛰어넘어 ‘침대의학’이라는 새로운 광고 마케 팅 전략이 추진되고 있고, 건강에 대한 관심이 고 조되면서 기능성을 강조한 원목침대가 틈새시장을 공략하고 있다.

원목 퓨전 스타일의 침대는 21세기의 건강 트렌 드에 초점을 맞추고 유럽풍의 침대감각과 절제된 동양신비의 만남, 그리고 직선과 완만한 곡선이 만 들어 내는 절묘한 선의 조화로써 선의 과학이 그대 로 살아있는 단순한 형태의 모던함과 재료의 순수 성으로 기능성과 유동성, 심미성의 표현이 개인의

Fig. 6. 원목침대의 Positioning Map.

취향에 맞도록 다양성을 추구할 수 있는 가능성을 부여해 주고 있고, 또한 개인의 맞춤 주거의 흐름 에 이어 맞춤형 원목 침대가 꾸준히 늘어나고 있는 추세이다.

따라서 Fig. 6과 같이 최근 원목침대의 포지션 맵 분석결과 Style 1, 2는 킹 및 퀸 사이즈가 주류이 며, 침대의 머리판, 프레임이 일체형으로 별도 추 가 기능이 없는 스타일이다. Style 3은 머리판과 프레임 분리나 프레임 분리 및 서랍기능이 추가된 스타일로 싱글 및 더블 사이즈이다. Style 4, 5는 머리판과 프레임이 분리되고, 프레임 자체가 분리 되거나 전통 평상 개념의 3단 분리형 및 2층 구조 로 싱글 및 더블 사이즈가 대부분이다.

2) 편백나무 침대의 Positioning Map 지금까지 침대의 특수성은 고객의 맞춤화, 경제 성 중시, 숙면 및 기상, 안전성이였다면 오늘날 거 기에 ‘건강’이 추가되어야 한다고 본다. 이와 같이 건강에 대한 관심이 고조되면서 기능성 침대 판매 가 급증하고 있다. 황토, 옥돌, 맥반석, 라텍스(천연 고무), 숯, 견운모, 게르마늄 등의 친환경 소재와 특히 피톤치드의 편백나무를 활용한 기능성침대가 인기를 끌고 있고, 수맥돌침대의 경우는 식품의약 품안정청으로부터 의료기기 지정을 받기도 했다.

이러한 친환경적인 기능성 침대는 대부분 탈취, 향 균 효과, 음이온 발생(숙면효과), 쾌적성, 위생학적, 혈액순환 촉진, 원적외선 방출, 전자파 및 수맥파

Fig. 7. 편백나무침대 Positioning Map.

차단 등 재료의 특성을 최대한 온돌난방 침대문화 에 접목해 오고 있는 것을 볼 수 있다.

최근 들어 편백나무가구 제조 기업이 틈새시장 을 타켓으로 우후죽순 격으로 많이 생겨나고 있는 추세이며, 편백나무 전문 쇼핑몰, G마켓, 도시와 생활 등의 인터넷 판매기업도 늘어나고 있다. 편백 나무 가구는 그 품목도 다양하다. 특이한 점은 다 른 원목가구와는 달리 별도의 라카 등의 마감 칠을 하지 않고 사포만으로 마감처리하는 것을 볼 수 있 다. Fig. 7의 편백나무침대 Positioning Map 분석 결과 Style 1, 2는 주로 싱글 침대로 머리판, 프레 임이 일체형으로 단순하고 직선적인 미니멀리즘의 절제미를 표현한 트렌드이다. Style 3은 더블 및 킹사이즈로 머리판과 프레임 분리와 프레임에 서 랍 등의 기능을 부여한 내추럴리즘 및 미니멀리즘 하면서도 첨단기술, 그리고 자연주의를 표방하는 오리엔탈리즘의 트렌드이다. Style 4, 5는 싱글, 킹, 퀸 사이즈가 혼재되어 있으며, 어린이 침대의 경우 복층 구조도 많이 나오고 있다. 기본적으로 머리판 과 프레임이 분리되고 때에 따라서는 이동성을 고 려하여 프레임 자체 분리형도 출시되고 있다.

4. HPT방식의 온열침대 디자인 개발

4.1. 디자인 개발방향 설정

개발 제품은 상기와 같은 히트 파이프 기술을 이 용하여 무전자파, 저전력, 정온유지의 히팅제어 시

Fig. 8. 디자인 개발 Target.

Fig. 9. Design Concept.

스템 개발, 히트 파이프 장착 구조 등의 고성능 기 술 개발과 아토피, 비염, 천식 등에 좋은 피톤치드 (Phytoncide) 성분의 편백나무 원목을 사용자 유형 에 따른 디자인 콘셉트, 침대 프레임 보드판넬 및 외관 결구 방법, 컨트롤러 아웃케이스 디자인 등의 고감성 기술 개발을 통하여 웰빙 친화적 원적외선 온열 침대를 개발하는데 그 디자인 방향을 설정하 였다. 그리고 건강과 관련하여 중장년층을 대상으 로 하고, 기능성을 고려하여 이동이 용이하고, 설 치가 간편하며, 머리판에 추가기능의 부여와 침대 프레임의 2단 분리 등의 인간공학적 배려를 통한

‘침대의학’을 디자인 콘셉트로 기존제품군(Fig. 7 참조)의 Style 3를 디자인 개발 Target으로 하였다.

Fig. 10. Rough Sketch.

4.2.2. 2차 Idea Sketch의 Variation

Fig. 11. Style Sketch.

4.2.3. Cad 도면설계

Fig. 12. Thermo-Bed Drawing.

4.2.4. 3D 렌더링

<Head Board>

<Frame 구조> <Bottom HP상세구조>

Fig. 13. Thermo-Bed Render.

4.2.5. 적용 시안

Fig. 14. Thermo-Bed Setting.

5. 결 론

최근 국내․외적으로 경제의 불황과 부동산 경 기의 침체로 대부분의 가구업계는 어려움을 겪으 면서도 디자인과 가격 대비 소비자의 만족도를 높 이는 데 초점을 맞추어 전문영역을 허물고 다양한 제품군 형성과 친환경에 대한 트렌드를 반영해 부 드러움을 살린 콘셉트에 기능적인 측면을 강화하 고 있다. 디자인 키워드는 내추럴하고 미니멀리즘 하면서도 구조적인 아름다움을 강조한 모던 스타 일에 따뜻한 질감을 느낄 수 있는 패턴과 패브릭

등을 가미해 세련되면서도 아늑한 감성 스타일을 지향하고 있다.

대형 브랜드 업체들의 경우는 직영매장 운영 확 대, 다변화된 판매망에 맞춘 제품개발 등 공격적인 마케팅이 이루어지고 있기 때문에 중소형 업체들 은 차별화된 제품이나 특화된 비교우위 요소가 없 이는 큰 어려움이 있을 것으로 보여진다. 또한 최 근 소비자들의 기호가 단순히 예쁘고 트렌디한 제 품만을 선호하는 것이 아니라 실용성과 더불어 환 경 친화적인 요소에 대한 기대치가 매우 높아지고 있기 때문에 실내공기 오염 저감과 유해물질 해소, 제품의 안전성 및 특성에 관한 기술과 다양한 디자 인 개발 연구의 필요성이 끊임없이 제기되고 있다.

따라서 본 연구에서는 고객의 세분화에 따른 맞 춤형 마케팅과 틈새시장을 겨냥한 온열 침대의 디 자인 개발을 통하여 다음과 같은 결론을 얻었다.

첫째, 기술적 측면으로는 산학공동으로 기술 개 발된 히트파이프(HP) Spec (유해물질농도 0.01 ppm 이하, 전기장 150 v/m 이하, 전력소비량 350 w 이 하, 음이온 700 ion/cc 이하, 포름알데이드 E0 이하) 과 성능(무전자파, 저전력, 정온유지)의 업그레이드 를 바탕으로 본 디자인 개발에서는 그에 맞는 보드 판넬의 두께를 최대한 슬림화하면서 기능성을 충 족하였고, 사이즈도 표준화하여 침대 프레임에 탈 장착이 용이하게 하였다. 또한 컨트롤러 아웃케이 스는 PCB재질의 디지털 방식으로 Re-design하였 으며, 부착 위치는 인간공학적 측면에서 머리판 기 둥목에 장착하여 온도 컨트롤을 손쉽게 할 수 있도 록 하였다.

둘째, 기능적 측면으로는 온열침대의 기본개념에 충실하면서 이동성에 주안점을 두고 기존 고정식 에서 탈피하여 머리판 따로, 바디 프레임은 2단으 로 각기 분리하였다. 머리판은 따로 설 수 있게 하 여 서랍 및 선반 기능을 부가했으며, 또한 단독 아 이템으로 가리개 기능을 겸할 수 있게 하였다.

셋째, 재료적 측면으로는 건강과 친환경에 주안 점을 두고 아토피에 좋은 피톤치드 성분의 편백나 무를 주재료로 하였으며, 전자파 차단 및 원적외 선 발산의 황토, 숯, 히트파이프를 부재료로 활용 하였다.

한 구조에 의해 기존 침실가구 와의 일체형 디자인 이 될 수 있도록 하였으며, 기존 협탁 기능을 머리 판(Head Board)으로 옮겨와 수납 및 장식 선반을 겸하게 하여 조형 포인트를 주었다. 특히 절단면은 최대한 밖으로 노출시키지 않기 위해 맞짜임 기법 으로 마감처리를 하였다.

아울러 본 연구에서 제시한 HPT방식의 온열침 대 디자인은 기존 메이커 제품과는 차별성을 꾀하 고, 정부의 건강관련 온돌식 전기침대의 IEC 국제 표준화, 환경표지인증제도, 국가통합인증마크(KC- Korea Certification) 등의 추진 대비와 새로운 온 열기술 방식에 의한 비교 우위를 선점하기 위한 침 대 디자인을 제안하는 데 그 의의가 있다고 하겠 다. 이후 본 연구 결과의 활용성을 극대화하기 위 해서는 국산 편백나무의 원활한 재료 수급문제 해 결과 그 특성을 고려한 전통 결구법의 짜임, 히트 파이프기술의 지속적인 연구, 그리고 신소재 및 다양 한 디자인 연구개발이 꾸준히 이어져야 할 것이다.

사 사

본 연구는 2010년도 광주대학교 연구 및 학술활 동 지원금에 의해 연구되었음.

참 고 문 헌

남상만, 김선형. 2003. 전자파의 인체영향을 고려한 온열 침대의 개발. 한국특허학회지 6(1): 45-52.

한국특허정보원. 2005. 히트파이프 분야 특허동향 보고 서. 4-39쪽.

월간가구저널. 2002. 2002년도 가구시장 전망. 134-141 쪽.

&page=1.

http://www.mfj.co.kr/whats_new/information_center_

shopping.asp?method=read&tb=shopping_guide&

num=21&page=2.

http://www.mfj.co.kr/magazine/search_view.asp?key- field=&keyword=데코&yyyymmdd=2005-04-01&aseq

= 8&page=1.

http://blog.naver.com/kkjkaj50/130091589569.

http://blog.daum.net/sanijoen/18149324.

http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8E%B8%EB%

B0%B1.

http://cyimg30.cyworld.com/common/file_down.asp?re- direct=%2F300010%2F2010%2F5%2F2%2F11%2F%

C4%A7%B4%EB%BB%EA%BE%F7%C0%C7%5F

%C6%AF%C2%A1%2Epdf

http://news.nate.com/view/20081120n28855.

http://www.mfj.co.kr/magazine/magazine_view.asp?key- field=&keyword=&yyyymmdd=2010-09-01.

http://www.mfj.co.kr/whats_new/information_center_

shopping.asp?method=read&tb=shopping_guide&

num=32&page=1.

http://www.mfj.co.kr/magazine/search_view.asp?key- field=&keyword=2005년&yyyymmdd=2005-08-01&

aseq=8&page=1.

http://www.mfj.co.kr/magazine/search_view.asp?key- field=&keyword=2010년&yyyymmdd=2010-01-01&

aseq=8&page=1.

http://www.moazine.com/sdjvuviewer/index.asp.

http://www.mfj.co.kr/magazine/search_view.asp?key- field=&keyword=침대&yyyymmdd=2010-01-01&

aseq=9&page=1.

http://www.mfj.co.kr/magazine/search_view.asp?key- field=&keyword=침대&yyyymmdd=2010-01-01&

aseq=9&page=1.

http://blog.naver.com/jangjh58/10084438950.