[주간시사매거진 = 김미주 기자] 2011년 지식경제부 선정 6대 미래산업 선도기술 중 ‘투명 플렉서블 디스플레이 및 응요제품’, ‘인쇄전자용 초정밀 연속 생산 시스템’이 연성 전자장치와 밀접한 관련이 있다.
이러한 연성 전자장치는 방열문제가 필수적으로 해결돼야 하는데 기존의 전자장비 방열장치는 신축성이 없는 금속으로 제작되었을 뿐만 아니라 부피가 커서 냉각을 위한 공간이 협소한 차세대 연성 전자장비에 적용할 수 없다. 연성 전자장치에 적용하기 위해서는 발열장치 역시 연성을 가진 물질을 기반으로 제작해 휘어지거나 뒤틀려짐에 상관없이 일정 수준 이상의 높은 방열성능을 유지해야 한다.
영남대 변찬 교수는 “연구실에서는 연성을 지니는 폴리머를 기반 물질로 한 평판형의 방열장치를 개발하고 측정/평가하는 것을 목표로 하고 있다”며 “이에 얇고 신축성이 있으면서도 열전달 성능이 뛰어난 발열장치를 구현하기 위해 기포 및 액적의 고속 자가 진동을 이용한 열전달 촉진 기술을 제안/활용하고 있다”고 말했다.
마이크로 채널 내부에 적절량의 작동유체가 주입되면 모세관력에 의해 액적과 기포로 나뉘어진 정렬된 기포군이 형성된다. 이 마이크로채널을 궤환 폐루프로 제작하고 채널의 한쪽 부분에만 열을 가하면 채널 내부의 압력 섭동에 의해 기포와 액적이 고속 자가진동 운동을 하면서 채널의 반대쪽 부분으로 열을 전달하게 되는데 이러한 방식의 열전달 모드는 액적의 상변화에 의한 잠열 열전달 및 기포와 액적의 운동에 따른 현열 열전달을 동시에 가능케 해 획기적인 발열 성능을 보인다.
변찬 교수는 “이 원리로 제작된 평판형 방열장치는 윅 구조를 포함하지 앟아 구조가 단순하고 평판형이면서 얇게 제작할 수 있다는 장점이 있다”며 “기반 물질의 열전도도에 관계없이 높은 방열 성능을 보일 것이라 예측되어 금속 이외에도 폴리머, 유리 등 다양한 물질로 제작되리라 기대하고 있다”고 밝혔다.
이어 “이렇게 연성 전자장치 방열 문제를 해결함으로써 차세대 전자장치의 개발 및 디자인 최적화를 용이하게 해 전자 기술 발전의 밑거름이 될 것이다”며 “전자장치의 고성능화, 경량화를 가능하게 해 전자장치 산업분야에서 국가 산업경쟁력을 높이는데 기여할 것이다”고 피력했다.
[주간시사매거진 = 김미주 기자 / kmj@weeklysisa.co.kr]
