'전기차 배터리 열관리용 방열 세라믹'은 배터리 발열로 인한 고장, 폭발 등을 방지하기 위해 배터리 사이에 채우는 열계면 소재다.
KIMS는 산화마그네슘(MgO)을 이용해 열계면 신소재를 개발했다.
현재 방열소재의 98%는 알루미나(Al₂O₃)소재다.
KIMS가 개발한 산화마그네슘 신소재는 열전도도가 30~60W/mk로 알루미나보다 2~3배 뛰어나 높은 방열 특성을 지닌다. 밀도도 3.6g/㎤로 알루미나보다 가볍다. 이런 특성으로 배터리 성능 유지, 안전성, 연비를 크게 높일 수 있다.
KIMS 산화마그네슘 신소재는 기존 산화마그네슘 소재와 다르다.
기존 산화마그네슘 소재는 알루미나보다 열전도도는 높지만, 소결온도도 매우 높기 때문에 제조 단가가 높다. 공기 중 수분과 반응하는 흡습성 문제로 표면 변형, 내구성 저하 등 사용에 제한이 있었다.
반면에 KIMS 신소재는 미량의 첨가제를 사용해 알루미나보다 낮은 온도에서 소결되고, 흡습성 문제도 나타나지 않는다. 고분자와 결합에 따른 재질 변화도 없어 1400°C 이하에서 치밀한 미세구조를 만들 수 있다.
KIMS는 연구소기업 소울메터리얼을 10월에 설립해 기술 상용화에 나선다. 산화마그네슘 신소재를 방열 세라믹 제품과 내화물 시장에 공급하고, 중장기적으로 알루미나 기반 세라믹 필러를 대체해 나갈 계획이다. 배터리는 물론 전자기기, 3D프린터, 전기차 부품 등으로 적용 범위도 넓힌다.
산화마그네슘 신소재와 제조기술은 현재 양산 가능한 수준으로 전기차 관련 기업 및 방열 업종에서 기술 문의가 이어지고 있다.
임동식기자 dslim@etnews.com
