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차세대 절연/방열 열 계면 복합재료(TIM) 제작 연구 '성과 

[베리타스알파=박소현 기자] 전북대는 장승연 석사과정생(탄소융복합재료공학과)이 최근 개최된 '2024년 한국섬유공학회/한국염색가공학회 추계공동학술대회'에서 우수포스터 발표상을 수상했다고 2일 밝혔다.


이번 학술대회에서 장승연 석사과정생은 '1차원 및 2차원 질화붕소 하이브리드 필러 기반 열 계면 재료(TIM)의 열전도도 향상을 위한 시너지 효과 최적화 및 내부 구조 분석'이라는 주제로 논문 발표를 진행해 연구의 우수성을 인정받았다.

최근 전자기기의 소형화 및 집적회로 공정의 고도화에 의해 기기 내부에서 축적되는 열이 전자 장치의 성능 저하 및 수명 단축에 영향을 미칠 수 있는 주요한 요인으로 지목됐으며, 이에 따라서 전 세계적으로 반도체 소자의 성능 향상을 위한 전자기기의 발열 제어 기술 및 열 관리 소재에 대한 관심이 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 높은 전력 밀도를 나타내는 전자회로의 소자 내부에서 발생할 수 있는 전기 간섭을 최소화하기 위해 전기적으로는 절연 특성을 나타냄과 동시에 우수한 방열 성능을 발현하는 열 계면 재료(Thermal Interface Materials, TIM)의 개발이 요구되고 있으며, 질화붕소(BN)는 높은 열전도성 및 낮은 전기전도성으로 인해 절연/방열 특성을 부여하기 위한 가장 적합한 재료로써 새롭게 주목을 받고 있는 물질이다.

이 연구를 통해 장승연 석사과정생은 1차원(BNNT) 및 2차원(h-BN) 구조의 질화붕소 하이브리드 필러가 적용된 고분자 복합재료를 제작 후 3차원 필러 네트워크인 나노 인터커넥션(Nano-interconnections)의 형성을 관측했으며, 하이브리드 필러의 조성 최적화에 따른 열전도도 향상 거동을 체계적으로 분석함으로써 시너지 효과의 발생 메커니즘을 규명해 호평을 받았다.

장승연 석사과정생은 "학부 과정부터 진행해온 연구가 좋은 성과를 거둘 수 있어 기쁘고, 의미 있는 연구를 진행할 수 있도록 기회를 주시고 적극적인 지원과 격려로 이끌어주신 김성륜 지도교수님과 연구실 선배들께 진심으로 감사드린다"며 "앞으로도 여러 산업 분야에서 요구되는 고분자 및 복합소재에 대한 전문성을 갖춘 연구자로서 성장하는 것을 목표로 학업에 정진하겠다"는 소감을 전했다.


김성륜 지도교수는 "2년이 넘는 기간 동안 학부와 연구실 생활을 병행하며 훌륭한 연구성과를 일궈낸 장승연 학생의 노력에 찬사를 보내고 싶다"고 전했다.

이번 연구는 2024년도 정부(산업통상자원부 및 교육부)의 재원으로 한국산업기술진흥원의 지원(P0017002, 2024년 산업혁신인재성장지원사업)과 한국연구재단의 지원(RS-2024-00356448, 2024년 기초연구사업)을 받아 수행됐다.

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