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한국재료연구원 제공

[투데이에너지 박명종 기자] 한국재료연구원(KIMS) 나노재료연구본부 차현애 박사 연구팀이 계란흰자의 단백질을 활용한 혁신적인 방열 복합소재 개발에 성공했다고 11일 발표했다.

전자기기의 고성능화·소형화로 발생하는 열 문제 해결을 위한 핵심 기술인 열 인터페이스 재료(TIM) 분야에서 획기적인 성과를 거둔 것이다.

기존 방열 재료는 열전달 필러를 고분자 재료에 불규칙하게 섞는 방식으로 제작돼 열전달 경로가 끊어지고 성능이 제한적이었다. 성능 향상을 위해 필러 함량을 늘리면 가공성 저하와 비용 증가라는 문제도 따랐다.

연구팀은 이런 한계를 극복하기 위해 '단백질 발포법'을 개발했다. 계란흰자 단백질이 고온에서 부풀어 오르는 성질을 이용해 입자들이 규칙적이고 촘촘하게 연결된 3D 구조를 형성하는 원리다.

이 방법으로 제작된 복합소재는 열전도도가 17.19W/mK에 달해 기존 질화물 기반 소재보다 우수한 성능을 보였다. 특히 가볍고 저렴한 산화마그네슘을 사용하면서도 높은 성능을 구현한 점이 주목된다.

계란흰자를 활용함으로써 다른 고분자 유기물질 사용 시 발생할 수 있는 유해물질을 피하고 친환경적인 공정을 실현한 것도 특징이다.

이 기술은 전자기기, 반도체 패키지, 전기차 배터리, 5G 통신장비, 고성능 서버 등 고열 발생 장치의 성능과 안정성 향상에 기여할 것으로 전망된다.

차현애 선임연구원은 "친환경적이고 저비용으로 고열전도도 소재를 제작할 수 있는 기술"이라며 "상용화 시 수입 의존도가 높은 방열 인터페이스 재료의 기술 자립에 기여할 것"이라고 말했다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)