< 격자구조소재 다기능성 >

[한국기술뉴스] 한국재료연구원 스마트재료공정연구실 김상우 박사 연구팀이 (주)하이박(대표 박재용), 한국자동차 연구원과 함께 열관리와 에너지 흡수능력이 뛰어난 전기자동차용 알루미늄 배터리 시제품 개발에 성공했다. 3차원 금속격자구조소재  양산형 제조기술을 활용했다.

격자구조소재는 특정형상 단위셀이 규칙적으로 배열 돼 인위적인 다공구조를 형성시킨다. 단위셀 소재와 형상, 크기, 배열의 설계로 기계적 및 열적특성을 제어할 수 있다. 불규칙적인 다공구조나 체적소재에 비해 비강도와 비강성이 우수하다. 또한 전열특성이 우수하고 압력손실이 작다. 하지만 복잡한 내부 형상으로 제조 비용이 커 산업화가 어렵다.

한국재료연구원은 금속소성가공기술로 단층 3차원 격자구조를 제작했다. (주)하이박은 단층을 다층으로 조립하고 진공브레이징 접합해 3차원 금속격자 구조소재를 제조했다. 소성가공기술과 진공브레이징기술을 활용하면 적은 비용으로 대량 생산이 가능했다. 

< 격자구조소재 제조공정 >

한국재료연구원 김상우 책임연구원과 기술실시기업 ㈜하이박 박재용 대표는 “금속격자구조소재가 적용된 전기차용 배터리 열관리 시제품 개발 및 특성평가를 통해, 본 기술이 적용된 제품의 경량구조 특성과 방열 특성의 향상을 입증할 수 있었다.”며, “향후 다양한 산업분야의 고효율 다기능성 제품으로 활용하기 위한 초석을 다지는 계기가 될 것으로 기대된다.”라고 말했다.

연구팀은 현재 8건의 금속격자구조소재 제조기술에 대한 국내외 특허를 보유 중에 있다. 또한 진공브레이징 기반의 열교환기 전문생산기업인 ㈜하이박과의 기술이전 및 협력을 통해, 향후 5년 내에 격자구조소재가 적용된 전기자동차용 배터리 열관리 제품의 사업화를 목표로 하고 있다.