부산대학교가 고열전도와 안정성을 동시 구현한 방열 소재를 개발했다. 고성능 전자기기·전기차 등 고발열 시스템 열 관리에 기여할 전망이다.
김채빈 부산대 응용화학공학부 교수팀은 서로 잘 섞이지 않는 두 종의 '열 흡수 재료'를 이용해 열 통로를 확보하는 설계로 고성능 방열 복합소재를 개발했다고 1일 밝혔다. 섞이지 않는 두 유기 상변화물질(PCM)의 계면을 활용해 열전도 필러를 선택적으로 배열한 것이 특징이다.
개발 복합소재는 기존 상변화 방열 소재의 낮은 열전도도와 누액 문제를 동시에 해결할 수 있다.
기존 상변화 물질은 열을 흡수해 온도 상승을 줄일 수 있지만 열전도도가 낮아 발생한 열을 빠르게 외부로 전달하기 어렵다. 또 녹는 과정에서 누액이 생길 수 있다.
김 교수팀은 서로 섞이지 않는 두 유기 상변화물질의 비상용성 계면에 주목했다. 이어 열전도 필러를 계면에 선택적으로 배열하는 새로운 방열 소재 설계로 이 같은 차세대 방열 복합소재 개발에 성공했다.
소재 성능 검증 결과, 20 W/m·K 이상의 높은 열전도도를 나타냈고 상변화 과정에서 형태 변화는 없었다. 반복적 가열·냉각 후 접착력과 구조 안정성도 잘 유지했다.
연구 결과는 '스몰(Small)' 3월 3일자 표지 논문으로 실렸다.
부산=임동식 기자 dslim@etnews.com
