반복영역 바로가기
주메뉴로 바로가기
본문으로 바로가기

유망기술찾기

유망기술검색

유망기술찾기 유망기술검색

중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    

화학 및 섬유소재

통합보고서 다운로드  
신소재 기반 방열소재
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

신소재 기반 방열소재 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 열전도는 물질 내에서 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 이동하는 것으로, 방열 소재란 이러한 열전도도 특성을 이용하여 기기 및 부품 등에 국부적을 발행하는 열을 전자 디바이스의 외부로 방출시키거나 열의 전송경로에서 열이 양호하게 전송 되도록 중개적 역할을 하는 소재를 의미
  • 범위 : 방열소재 기술은 열계면물질(TIM, Thermal Interface Materials), 열전도성 필러, 방열회로 기판 등의 제품으로 분류
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점의 범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
신소재 기반 방열소재 열 계면물질 및 열 전도성 필러
  • 페이즈 체인지 시트
  • 그리스
  • 방열겔
  • 방열시트(그라파이트 시트 및 CNT 시트)
  • 방열성 접착제 등
방열회로기판
  • 페이즈 체인지 시트
  • 알루미늄 및 알루미나 회로기판
  • 방열겔
  • 질화알루미늄 회로기판
  • 질화규소 회로기판 등
방열복합재료
  • 열가소성 방열 복합재료
  • 알루미늄 및 알루미나 회로기판
  • 열경화성 방열 복합재료
3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망

(1) 세계시장
- 국내 방열제품 생산기업들이 LED 붐을 타고 특수소재를 이용한 차별화제품으로 승부를 걸고 있음

[ 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

제품 시장현황 및 전망
‘15‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
3145.0 3369.0 3596.0 3844.0 4123.0 4451.0 4716.3 6.0

* 자료: 방열소재 및 방열접착 기술시장동향 및 사업화 이슈분석, 한국과학기술정보연구원, 2013 재가공

(2) 국내시장
- 국내 소재부품 시장은 세계 시장 대비 1.8% 시장 점유율을 나타내고 있고, 이를 근거로 국내 신소재 기반 방열소재 시장규모를 추정

[ 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 원, %)

제품 시장현황 및 전망
‘15‘16‘17‘18‘19‘20‘21CAGR
62,269 66,702 71,207 76,103 81,635 88,130 93,382 6.0

* 자료: 방열소재 및 방열접착 기술시장동향 및 사업화 이슈분석, 한국과학기술정보연구원, 2013 재가공

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

-고성능 소자에 의해 발생된 열이 내부에 가득차면 전자기기로부터 발연, 발화 및 디바이스의 동작 스피드가 저하되어 동작불량 등이 발생
- 자동차 전동화에 따라 파워디바이스에 의한 전자제어화가 한층 더 진행되어 최근에 이러한 차량 탑제용 파워디바이스에 대한 요구가 매우 많아지는 추세
- 미쓰이화학에서는 (1)일반적인 회로기판 제조 공정에도 적용할 수 있도록 180℃ 이하에서 단시간에 접착가능한 성능과 (2)필러를 고충전할 때도 유연성을 유지할 수 있는 성능을 목표로 폴리이미드 분자 구조에 소프트 세그멘트를 도입하여 저Tg화와 유연성을 실현
- Bergquis에서는 방열 패드로 자동차 분야에서 점유율 40~50%을 나타내고 있으며, 모바일 저전도 제품 및 안전생산/안전가공의 생산체제를 갖추고 있음
- Laird는 광통신 분야 및 일본 스마트폰 시장 점유율이 높으며, 2014년부터는 미국과 유럽의 자동차 시장에 진입하고 있음
- 후지고분자의 경우 고사양 제품에 주력하고 있으며, 5W/m·K급 이상 제품 점유율이 50% 이상으로 나타나고 있으며, 태양광 발전 시스템의 파워컨디셔너 판매량 우위
- 신예츠화학공업은 태양광 발전시스템 파워컨디셔너와 복원성이 높은 차량전장품의 방열시트를 차세대 자동차에 이미 적용하여 우수한 평가를 받고 있음
- 3M은 아크릴계 방열패드를 생산
- 최근에 전자기기의 콤펙트화로 열을 제거하기 위한 방열효과와 가격경쟁력이 있는 방열성 도료(paint protection against heat)가 더욱 주목을 받는 추세

(2) 국내동향

- 국내의 경우 방열시스템에 대한 관심과 회로기판 연구는 활발하나, 핵심소재인 고방열 및 절연성을 동시에 만족하는 기술 부족으로 대부분 수입에 의존
- 고방열 열가소성 패키지 소재에 대한 국내 기술동향을 살펴보면, 국내기업은 열전도성 소재를 이용한 열전도성 플라스틱 5W급 열전도 복합수지를 개발하였으나, 낮은 열전도율로 시장 적용에는 어려움이 있음
- 고방열 열가소성 복합소재 개발은 효성과 비츠로밀텍에서 개발진행 중
- 고분자 기반 고방열 시트는 실리콘밸리, HNS, 두손실업 등의 업체가 방열패드를 생산하여 국내 수요처에 납품을 하고 있으나 수량이 많지 않고, 대기업 등 국내 대부분의 전자부품업체에서는 제품성능과 신뢰성을 이유로 해외(미국, 일본) 제품을 전량 수입해 사용하고 있는 실정
- 패키지용 접착필름 개발 및 시판은 거의 전무한 상태이며, DAF 분야에서 제일모직, 에이스인더스트리 등의 일부 업체에서 1/mK급 수준의 제품개발을 진행하고 있는 수준
- 고방열, 고내열 하이브리드 점착소재에 대한 국내 기술동향을 살펴보면, 전기전자용 점착제는 고온에서 품질에 민감한 제품으로 현재 국내기술 접근이 어려운 상황이며, 향후 디스플레이 분야 등에서 활용성이 높아질 것으로 예상되어 개발의 중요성이 대두되는 상황

5.핵심요소기술 선정

[ 핵심기술 선정결과 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심 요소기술설명
고효율 방열기술 고효율 방열도료의 조성설계 및 도포기술 고방사율 소재의 제조와 도포에 따른 특성평가 기술 확립
선택적 방열구조 형성 고방열 필터 최적 방열구조를 구현하기 위한 부품설계 기술
LED 패키지용 방열필름 LED 패키지용 방열필름
복합 방열소재 제품화 나노카본 복합 고방열 기판소재 열적 안정성을 갖는 고방열 복합 기판소재 제조 및 응용기술 확 보
고방열 열가소성 고분자 패키지 소재 상용 패키지용 소재의 특성 개선에 필요한 요소기술 확보
방열복합소재 고방열 필러 (절연/비절연) 소재 금속 입자, 세라믹 파우더, Graphite, Carbon Nanotube, Car bon Fiber, Graphene 등의 탄소계 필러들, 우수한 열전도도, 저렴한 가격, 양호한 매트릭스 내 분산성
고방열용 고분자 수지 열전도성 고분자는 용이한 가공성, 저비용, 경량화, 제품형태의 다양성 등 유지, 금속과 세라믹 재료의 특성 가짐
열가소성 방열 복합소재 인장 강도, 굴곡 탄성율 또는 충격 강도 등의 기계적 물성이 우 수하고 높은 열전도도 및 방열 특성
열경화성 방열 복합소재 그물망 구조의 얽힌 분자구조, 경화제 첨가, 열을 가하여 경화 되면 더 이상 성형이 불가능, 페놀, 우레탄, 에폭시 등의 열경화 성 소재를 포함하는 복합소재 기술