초록 ▼

연구개요
○ 기존 파티클 형태의 열전도성 무기재료 첨가를 통해 제작되는 고분자 기반 복합소재가 아닌, 열전도도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 고분자 기반 방열 복합소재 구현을 위한 새로운 접근 방식 필요
○ 이론적으로 고분자 수지 내부에 열전도성 필러들이 상호 연결되어있는 구조체를 형성한다면 percolation을 위한 stage2 영역을 최소화할 수 있어 낮은 필러 함량으로 열전도도 향상 효과 극대화 가능
○ 현재까지는 단순히 고분자 수지와 필러재료를 혼합해 파티클을 균일 분산시키는 연구가 중점적으로 진행되어왔으나

연구개요
○ 기존 파티클 형태의 열전도성 무기재료 첨가를 통해 제작되는 고분자 기반 복합소재가 아닌, 열전도도를 효율적으로 향상시킬 수 있는 고분자 기반 방열 복합소재 구현을 위한 새로운 접근 방식 필요
○ 이론적으로 고분자 수지 내부에 열전도성 필러들이 상호 연결되어있는 구조체를 형성한다면 percolation을 위한 stage2 영역을 최소화할 수 있어 낮은 필러 함량으로 열전도도 향상 효과 극대화 가능
○ 현재까지는 단순히 고분자 수지와 필러재료를 혼합해 파티클을 균일 분산시키는 연구가 중점적으로 진행되어왔으나 본 연구과제에서는 발상의 전환으로 3차원 방향으로 상호 연결되어있는 열전도성 소재 구조체를 형성한 후 고분자 수지를 첨가하는 새로운 접근 방식 설계

연구 목표대비 연구결과
○ 연구목표1 :고열전도성 소재의 3D 구조화 기술개발
(결과)열산화 방법을 이용한 Al2O3 소재의 3D 구조화 성공
○ 연구목표2: 열전도성소재/고분자 3D 복합 구조화 기술개발
(결과)잔류 Al 금속 식각 및 고분자 소재 함침 기술개발 성공
- i) PDMS, ii) Epoxy 기반 하이브리드 소재 2종의 복합 구조화 성공
○ 연구목표3: 3D 방열복합소재 제조공정 최적화 및 방열특성 평가(열전도도: > 2 W/mK, 필러 첨가량: < 30 vol%)
(결과)28vol% 필러 첨가 시 2.409 W/mK의 열전도도를 가지는 방열복합소재 구현 성공

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
○ 본 연구 추진을 통해 도출될 연구결과들은 가볍고 유연한 고성능 방열소재를 “연속성 3D 구조”라는 새로운 개념으로 접근했다는 의미에서 독창적이며 중요하고 유연소자, 폴더블소자 등 다양한 미래 핵심 기술 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것이라 기대됨
○ (활용방안)본 연구에서 개발된 기술은 미래 모빌리티, 디스플레이 산업에 적용될 것으로 예상
○ (추가연구 필요성)기본연구 과제를 통해 연속된 3D 구조 기반 방열복합소재의 우수한 성능에 대한 규명을 완료했으며, 실제 산업화 및 특성 최적화를 위해 훨씬 높은 열전도성을 가지는 필러 소재와 기능성 고분자 소재를 선정하여 성능 고도화 관점에서 추가연구를 진행할 필요성이 있음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 12
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 21