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고열전도성 고분자재료의 개발

전문가 제언: ○ 최근 전기,전자기기의 소형화 및 고집적화에 따라 실장부품(實裝部品)의 발열과 사용 환경의 고온화가 일반화되고 있다. 전류밀도가 높은 자동차, 특히 하이브리드 전기자동차 등을 중심으로 재료의 발열성 향상에 대한 요구가 점점 커지고 있다. 수지의 열전도율은 금속과 세라믹에 비해 현저히 낮아 전기,전자기기의 열 발산의 저해 요소가 되고 있다. 절연수지의 열전도율을 높이는 것이 차세대 기기 고성능화의 관건이다.

○ 고분자는 단열재로서 여러 분야에서 이용되어 왔다. 20여 년 전부터는 방열성(放熱性)을 향상시키기 위해 성형성이 우수한 고분자재료의 고열전도성화 개발이 요청되어 왔다. 그러나 고분자 자체의 고열전도화에는 한계가 있다. 이를 타개하기 위해 고열전도성 필러(filler)를 복합화 함으로써 고분자재료를 고열전도화 하는 방법이 등장하였다. 금속이나 세라믹과의 접촉 면 또는 전자부품의 부착 부분의 접촉 열저항을 낮추고 억제하기 위하여 복합고분자재료가 사용된다.

○ 고열전도성 고분자재료가 적용가능이 예상되는 분야는 히트싱크(heat -sink)재료, 전기재료, 전장부품, 건축자재, 열교환부품 등으로 분야와 용도가 매우 다양하다. 사용되는 고분자는 슈퍼엔지니어링 플라스틱인 PPS로부터 PBT 등의 엔지니어링 플라스틱, 그리고 범용 고분자재료로 까지 확대되고 있다. 본 문헌에서는 이제부터의 개발의 키워드인 10W/m․K 이상의 고열전도율과 전기절연성을 동시에 갖는 고분자재료와 고분자 자체의 고열전도화에 대하여 설명하고 있다.

○ 도전성 액정고분자를 비롯한 새로운 수지 개발과 기존 수지의 각종 복합화재료를 통하여 비로소 고열전도성 고분자 시스템이 상업화될 수 있다. 한국은 전자기기분야에서 세계 최고의 수준의 생산량과 품질을 자랑한다. 그러나 이에 필요한 핵심 재료는 상당량 외국, 특히 일본에 의존하는 것이 안타깝다. 상업화까지의 시간 때문인 점은 이해하나 산학연이 한발 앞선 기초연구를 통해 미래를 대비하는 것이 중요하다.

저자: Yasuyuki Agari
자료유형: 학술정보