열전도도 최대 2배 뛰어난 '메탈 하이브리드 방열소재' 개발

생기원 "전자부품 과열, 고성능 방열소재로 방지"

메탈 하이브리드 방열소재 시제품 2종과 분말 3종

[아시아경제 김철현 기자] 한국생산기술연구원(원장 이성일, 이하 생기원)은 방열소재로 주로 쓰이는 구리, 알루미늄 등의 금속소재에 흑연 분말을 복합화해 열전도도를 1.5~2배 가량 향상시킨 '메탈 하이브리드 방열소재'를 개발했다고 20일 밝혔다.

EV부품소재그룹 오익현 박사 연구팀이 개발한 방열소재는 열전도도가 600W/mK급으로 구리(400W/mK), 알루미늄(220W/mK) 단일 소재들보다 1.5~2배 가량 높아 열 방출이 빠르다. 연구팀에 따르면 이는 세계 최고 수준이다. 또한 기존의 단일 상용소재들과 비교해 부품 불량의 원인이 되는 열팽창계수가 1.5~2배 가량 낮아 열로 인한 변형이 덜하며 비중도 약 50% 수준으로 전자제품 경량화에 유리하다.

연구팀은 개발된 방열소재 제조의 핵심은 흑연 분말의 방향성 제어 공정기술, 금속소재와 흑연 분말을 복합화하는 소결 공정에 있다고 설명했다. 연구팀은 또 3년간의 개발 기간 동안 기존 방열소재인 구리, 알루미늄, 은을 대상으로 흑연과의 조성비, 방향성 제어율 및 최적 공정조건 등을 연구해 소재 활용도를 넓히는 데 주력한 결과 열전도도와 같은 열적 특성을 전자제품 사양에 맞춰 소재별로 다르게 부여할 수 있는 방열소재 제조 원천기술을 확보했다.

오익현 박사는 "순수 국내 기술력으로 그동안 수입에 의존해왔던 방열소재를 국산화하고 공정제어를 통해 세계 최고 수준의 고 열전도도 달성에 성공했다"며 "향후 전기차, 5G통신, 스마트그리드 등 신산업 분야에 적용할 수 있는 맞춤형 방열소재 실용화 연구와 기술 이전에 주력할 계획"이라고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr