왜 우리는 가열 기능이 있는 신발 내장재로 탄소섬유를 사용할까? 가열 기능이 있는 신발을 사용해본 적이 있다면, 발등 부분에서 느껴지는 이상한 압박감을 잘 아실 것입니다. 이런 현상은 보통 니크롬 선을 사용하기 때문에 발생하는데, 니크롬 선은 매우 딱딱한 금속线으로, 몇 마일만 걸어도 깨져버립니다. 우리는 그 대신 탄소섬유를 사용했습니다. 탄소섬유는 유연하고 얇아서 그러한 불쾌한 압박감을 유발하지 않습니다. 그냥 열만 느낄 뿐입니다. 따뜻함을 유지하는 과학 전기적인 측면에서는 간단하게 처리합니다. 저전압(3.7V~5V)을 사용하기 때문에 일반 리튬이온 배터리와도 잘 호환됩니다. 하지만 진짜 핵심은 밀도에 있습니다. 섬유들의 배열 방식을 조절하여 발가락 부분에 최대한 많은 열이 전달되도록 합니다. 발가락이 가장 먼저 차가워지기 때문입니다. 동시에 특정 부분이 너무 뜨거워져서 상처가 생기는 것도 방지합니다. 또한 길이도 중요합니다. 섬유가 너무 짧으면 한 시간 만에 배터리가 방전됩니다. 하이킹 도중에 발가락이 너무 차가워지는 것은 원치 않습니다. 견고함을 위한 설계 걷는 동안 발은 계속해서 구부러지고 압력을 받습니다. 대부분의 재료는 이러한 스트레스를 견디지 못하지만, 탄소섬유는 아무런 문제 없이 이를 견뎌냅니다. 안전을 위해 섬유를 TPU나 실리콘 코팅으로 감싸줍니다. 이렇게 하면 발에서 나오는 땀이 전자기기를 손상시키는 것을 막고, 재료가 시간이 지나면서 마모되는 것도 방지됩니다. 어려운 점들 하지만 모든 것이 쉬운 것은 아닙니다. 가장 어려운 부분은 유연한 탄소섬유와 구리선이 만나는 부분입니다. 바로 이 지점에서 대부분의 가열 내장재가 고장 납니다. 이 연결 부분을 제대로 보강하지 않으면, 발이 계속 움직이면서 선이 빠져나갈 수 있습니다. 또 다른 문제는 탄소섬유가 금속 포일처럼 즉시 열을 발생시키지 않는다는 것입니다. 약간의 지연이 있습니다. 이 지연을 해결하기 위해 컨트롤러를 조정해야 합니다. 그렇지 않으면 올바른 온도에 도달한 후에도 계속해서 열이 공급되어 과열될 수 있습니다.