사진=건국대

건국대학교 공과대학 고문주 교수 연구팀이 재활용이 가능하고 신개념 반도체 고방열 성능을 가지는 바이오 물질 기반 복합소재를 개발했다고 29일 밝혔다.

이 연구는 복합재료 분야의 권위있는 학술지인 ‘Composite part B : Engineering’에 게재됐으며, 고성능 반도체의 높은 전력 소모로 인한 과발열 문제는 반도체 안정성을 위한 핵심 과제로 방열 소재에 적용되는 열경화성 수지의 폐기 및 처분으로 발생되는 환경오염도 심각하다고 설명했다.

연구팀은 이 문제를 해결하기 위해 열경화성 고분자의 화학적 안정성과 열가소성 고분자의 가공성을 모두 갖춘 비트리머 신소재를 이용해 반도체에 적용할 수 있는 고방열 성능의 재활용 가능한 복합소재를 개발했다.

이 복합소재는 기존 반도체에 사용되는 에폭시 수지보다 2배 높은 방열 성능을 보유하고 있으며, 필러와 함께 제조했을 때 17 W/mK-1의 높은 열전도로 방열 성능이 향상되기도 했다. 상압, 상온 조건에서 비트리머 신소재 성질로 재성형 및 재가공이 가능해 앞으로 반도체의 방열 소재 및 폐기물 저감에도 기여할 것으로 기대했다.

이번 논문 제목은 ‘Bio-based boronic ester vitrimer for realizing sustainable and highly thermally conducting nanocomposites’이다. 논문의 공동 제1 저자는 홍영기(화학공학과 석사과정)와 시영명(화학공학과 석사과정)이며 교신 저자로 고 교수가 참여했다. 이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 미래기술연구실사업의 지원으로 수행됐다.