탄소나노튜브-폴리이미드 복합재의 전기가열 성형 및 다기능(차폐) 구현 연구

Carbon Nanotube–Polyimide Composites for Joule Heating Infusion and Multifunctional Shielding Applications

연구 내용

탄소나노튜브가 통합된 폴리이미드 복합재를 전기가열 기반 가열·주입 성형으로 제조하고, 기공과 열팽창 특성을 제어해 전자기 차폐 성능을 확보하는 연구

본 연구는 탄소나노튜브(CNT) 기반 도전성 네트워크를 폴리이미드 매트릭스에 통합하여 전기가열(joule heating) 구동이 가능한 복합재를 제조합니다. 대면적 공정에서 주입(infusion)과 압축 성형(compression molding) 조건을 조절해 미세 공극과 void 거동을 관리하고, 유리전이 거동 및 열팽창 특성과의 연계를 분석합니다. 또한 항공·우주 분야에서 요구되는 열-전기-기계 성능을 동시에 만족하도록 CNT 섬유/필름 형태의 하이브리드 설계를 적용하는 차별성을 보유합니다. 이를 통해 전자기 차폐와 구조부품 기능을 결합한 소재 원천을 확보합니다.

관련 프로젝트

3건

연구 흐름

초기에는 CNT가 폴리이미드 복합재 내에서 연속적인 전기 통전을 형성하는 공정 조건을 탐색하고, 전기가열 구동 시 재료의 열응답과 void 형성 메커니즘을 함께 규명했습니다. 이후에는 대량 공정 관점에서 joule heated infusion과 압축 성형 조건을 연동하여 열발생·열전달 경로를 안정화하고, 열팽창 및 glass transition 거동을 성능 지표로 정리했습니다. 최근에는 항공기용 구조·기능 일체형 적용을 목표로 전자기 차폐 성능과 열-기계 특성을 동시에 만족하는 하이브리드 복합재 설계로 확장하는 연구를 수행합니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

항공기 외장용 열·전기 기능 복합재
전자기 차폐 구조부품
전기가열 기반 결빙 방지 요소
열팽창 저감용 구조 재료
대면적 대량 성형 공정 기술
열 응답 제어형 스마트 복합재
경량 전력·열 관리 부품
센서 내장형 폴리머 복합재
열/전기 구동 통합 모듈
고성능 우주항공용 소재 플랫폼