한국재료연구원 스마트재료공정연구실 김상우 박사 연구팀이 ㈜하이박(대표 박재용), 한국자동차연구원과 함께 3차원 금속격자구조소재 양산형 제조기술을 활용해 전기자동차용 알루미늄 배터리 열관리 시제품 개발에 성공했다.

격자구조소재는 특정형상의 단위셀이 규칙적으로 배열돼 인위적인 다공구조를 형성시킨다. 단위셀의 소재와 형상, 크기, 배열의 설계로 기계적 및 열적 특성을 제어할 수 있다. 경량성과 에너지 흡수성, 열전달 특성이 우수해 2개 이상의 기능을 함께 갖춘 다기능 소재로 응용분야에 최적화된 맞춤형 설계를 할 수 있다.

금속격자구조소재는 경량·기능성 부품으로 적용이 가능해 미래 수송기기를 비롯한 다양한 산업분야에 적용할 수 있다. 하지만, 미국·영국 등 일부 기술선진국의 방위산업분야를 제외하고는 민간분야에서 산업화가 이뤄지지 않았다. 복잡한 내부 형상에 따른 제조공정 비용의 증가가 원인이었다.

재료연구원은 금속소성가공기술로 단층 3차원 격자구조를 제작한 후 하이박에서 이를 다층으로 조립해 진공브레이징 접합을 통해 3차원 금속격자구조소재를 만들었다. 이러한 방식은 별도의 설비 도입 없이 기존 제조 인프라만으로 대량 생산할 수 있다.

연구팀은 금속격자구조소재 제조기술 8건에 대한 국내외 특허를 보유하고 있다. 진공브레이징 기반의 열교환기 전문생산기업인 하이박과 기술이전 및 협력으로 5년 내에 격자구조소재를 적용한 전기자동차용 배터리 열관리 제품의 사업화를 목표로 하고 있다. 사업화에 성공하면 연간 100억 원 이상의 매출이 기대된다.