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상변화 기반 고열전도·고열에너지저장 PCM 열관리 복합소재 연구

Phase-change material (PCM) composites for high-thermal-conductivity thermal management

연구 내용

상변화 소재의 잠열 특성을 유지하면서 열전도 경로를 설계·개질하여 열관리 성능과 기계적 안정성을 동시에 확보하는 PCM 복합소재 연구

상변화 소재의 잠열을 활용해 열을 저장·방출하는 PCM 기반 열관리 복합소재를 연구합니다. 파라핀 또는 PCM 매트릭스에 흑연 계열 및 다공성 탄소 지지체를 적용하고, 표면 개질(예: 그래프트/코팅)과 함침·복합화 공정을 통해 열전도 네트워크를 형성합니다. 또한 비가역 응고에 대한 문제를 개선하기 위해 비정질·유리질 분포와 재활용 거동을 갖는 조성 전략을 검토합니다. 이를 통해 온도 제어 기능을 유지하면서 방열 성능을 높이는 차별성을 확보하고 있습니다.

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연구 흐름

초기에는 파라핀 기반 PCM과 무기 필러를 결합하여 고열전도 상변화 복합소재의 열전달 특성과 잠열 거동을 확인하는 데 집중했습니다. 이후 흑연 및 다공성 탄소 지지체에 대한 표면 개질을 적용해 열전도 경로와 상변화 안정성을 동시에 제어하는 방향으로 확장했습니다. 최근에는 재활용이 가능한 비슷한 결합 구조를 갖는 PCM 복합체와 이중 흡열 반응을 도입한 다단계 열제어 소재로 연구를 심화하여, 고기능 열관리 적용성을 높이는 궤적을 보입니다.

활용 가능성

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

  • 전자기기 방열·온도제어 패드
  • 배터리 열관리 모듈
  • 대면적 건축 패시브 열저장재
  • 차량 전장 부품 열조절소재
  • 산업용 열유량 완충재
  • 의료·장비 열 안정화 소재
  • 재활용형 PCM 열관리 부품
  • 고온·저온 주기 대응 열제어 재료
  • 열방출 지연형 포장재
  • 다중 흡열 기반 열제어 시스템

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