초록 ▼

□기업의 애로사항
○전자소자의 가장 큰 고장 원인으로 50% 이상을 차지하는 것이 적정 동작 온도범위를 벗어난 과열임. 즉, 발열부의 열에너지가 방열되지 못하고 축적될 경우 집적회로 등 능동 소자는 오작동하게 되고 각종 수동소자 및 전극 소재들이 열화되어 그 신뢰성이 급속히 저하하게 됨. 일례로 LED나 반도체 소자의 경우, 소자의 온도가 10℃ 높아질 때마다 소자의 수명은 대략 2배정도 짧아짐.
○그 동안 고도의 기술력이 요구되는 방열소재는 미국, 일본 등의 외산 기술에 의존하고 있어 기술 국산화가 절실히 요구되며 스마

□기업의 애로사항
○전자소자의 가장 큰 고장 원인으로 50% 이상을 차지하는 것이 적정 동작 온도범위를 벗어난 과열임. 즉, 발열부의 열에너지가 방열되지 못하고 축적될 경우 집적회로 등 능동 소자는 오작동하게 되고 각종 수동소자 및 전극 소재들이 열화되어 그 신뢰성이 급속히 저하하게 됨. 일례로 LED나 반도체 소자의 경우, 소자의 온도가 10℃ 높아질 때마다 소자의 수명은 대략 2배정도 짧아짐.
○그 동안 고도의 기술력이 요구되는 방열소재는 미국, 일본 등의 외산 기술에 의존하고 있어 기술 국산화가 절실히 요구되며 스마트 기기, 자동차, LED 조명 및 이와 연동되는 전자장비 분야는 다양한 사용분야 확산으로 그 수요가 점차 증대됨.
○또한 현재 산업계에서 광범위하게 적용되는 방열소재는 고열전도 필러와 고분자 수지를 혼합한 복합소재 형태임. 이와 같은 복합소재의 장점은 우수한 열전도도 성능과 용이한 가공성을 동시에 얻는 것이지만, 높은 열전도도를 얻기 위해 다량으로 투입하는 무기계 필러에 의해 가공성, 플라스틱 고유의 물리적 특성 저하 등의 문제 및 개발시 기업의 애로점이 있었음.

□지원(해결) 내용
○본 기술지원에서는 탄소섬유에 금속을 코팅한 초경량 금속 복합 단섬유를 기반으로 하는 전기자동차 고압케이블의 절연피복에 사용가능한 150℃급 압출용 방열 실리콘 절연 시스템 개발 및 평가 시스템 구축을 목표로 하여 기술개발을 진행하였음.

□지원 성과
○ 정성적 성과
- 150℃급 압출용 실리콘 방열 컴파운드 설계, 개발, 특성평가
○ 추가 성과
- 국내 특허출원 2건, 기술료: 66,000천원 (부가세포함), 시제품 제작: 1건
○ 기술스펙 달성 성과
•성능목표(spec) : 무독성
•'19년 목표 : 납, 크롬, 카드뮴, 수은, 총브롬,총염소
•'19년 달성실적 : 미검출 (N.D.)
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 열전도율
•'19년 목표 : 0.3 W․m/K
•'19년 달성실적 : 0.79 W․m/K
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 기계적강도
•'19년 목표 : 2 MPa 이상
•'19년 달성실적 : 5.44 MPa
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 스파크
•'19년 목표 : 1.0kV/s 이상
•'19년 달성실적 : 1.1 kV/s
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 내전압
•'19년 목표 : 1.5kV/min
•'19년 달성실적 : 1.5 kV/min
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 열충격
•'19년 목표 : 150℃×60min
•'19년 달성실적 : 150℃×60min
•달성도(%) : 100

•성능목표(spec) : 유연성
•'19년 목표 : 10회, 1.5 kV/min
•'19년 달성실적 : 10회, 1.5 kV/min
•달성도(%) : 100

•측정방법 :
⋅내전압, 열충격: UL2353, 스파크(자체), 유연성: UL2353, 무독성: SGS
⋅인장강도: IEC60811-1-1 (자체), 열전도율: Laser flash법

□ 기술적 우수성
○전기자동차의 모터는 전기에너지를 기계적 에너지로 변환하는 기기로, 에너지를 전환하는 과정에서 열에너지를 발생시키며. 이러한 열에너지는 전기적 또는 기계적 성능을 저하시키는 주요 요인으로 작용됨. 특히 모터에 전기에너지를 공급하는 고전압 케이블은 다양한 운전 및 환경조건에서 안정된 성능을 발휘할 수 있도록 개발되어야 되며, 전력손실이 발생할 경우 적절한 방열 시스템을 이용하여 열적으로 관리해야 함.
○본 기술지원으로 개발된 실리콘 방열 컴파운드는 압출, 압축 및 코팅성형 등을 통해서 다양한 형상의 제품을 대량으로 생산할 수 있는 기술에 적합하고 분자구조상 주쇄인 실록산 결합(Si-O)에 기인하는 무기적 특성 때문에 일반 유기계 컴파운드에 비해 내열성, 화학적 안정성, 전기절연성, 내마모성, 내후성, 내오존성 등이 매우 우수한 특징을 가짐.
○이외에도 실리콘 방열소재는 충전기로부터 전기를 받는 부품, 모터와 연결된 전선까지 모든 부위에 사용이 가능하며, 방열과 절연 기능뿐 아니라 내열성을 모두 겸비하여 최종 제품에 안전성을 높일 수 있는 장점을 가짐.

□ 성과활용
○그 동안 고도의 기술력이 요구되는 방열소재는 미국, 일본, 유럽 등의 외산 기술에 의존하고 있어 기술 국산화가 절실히 요구 되었으며 스마트기기, 자동차, LED 조명 및 이와 연동되는 전자 장비 분야는 다양한 사용분야 확산으로 그 수요가 점차 증대되는 실정임.
○본 기술지원으로 얻어지는 부가가치는 전기 자동차용 고압케이블 외에도 스마트기기, LED 조명 분야로 연간 150~200억으로 예측되며 대략 300억 이상의 수입대체 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단됨.
○또한 다음과 같은 분야에도 성과활용이 가능함.
- 전선의 방열 피복재
- 스마트폰이나 태블릿PC를 비롯한 다양한 디지털 전자기기용 방열 몰딩 필름/시트
- 방열 엔지니어링 플라스틱에 방열 시스템 적용
- 자동차용 전자소자 및 방열소재

(출처 : 요 약 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기관주요사업 연구보고서 ... 3지원 사례 요약 ... 4목차 ... 6제 1 장 개 요 ... 7 제 1 절 연구개발(지원) 목표 ... 7 제 2 절 연구개발(지원)의 필요성 ... 8 제 3 절 당해연도 연구개발(지원) 범위 ... 9제 2 장 연구개발(지원) 내용 및 결과 ... 11 제 1 절 연구개발(지원) 추진 체계 ... 11 제 2 절 당해연도 연구개발(지원) 내용 ... 15 제 3 절 당해연도 연구개발(지원) 결과 ... 24제 3 장 수요기업 성과활용 ... 29제 4 장 2차년도 사업추진 계획 ... 31 제 1 절 2차년도 사업추진 내용 ... 31 제 2 절 2차년도 사업추진 일정 ... 32 제 3 절 2차년도 세부 성능지표(Spec) ... 33제 5 장 참고문헌 ... 35끝페이지 ... 37