개요

에어로겔(Aerogel)은 독특한 형태를 지닌 여러 종류의 소재로 구성되어 있습니다. 부피의 95~99%를 공기가 차지하고 있는 저밀도, 다공성 고체 소재로, 가볍고 내구성이 뛰어난 특징 덕분에 에어로겔 인슐레이션은 다양한 애플리케이션에서 우수한 효과를 발휘합니다.

그 중에서도 특히 실리카(Silica) 에어로겔은 독보적인 단열 특성을 가집니다. 먼저, 에어로겔은 공기보다 열 전도도가 낮기 때문에 공기보다 뛰어난 내열성을 제공합니다. 이는 기공이 2~50nm인 메조기공성(mesoporous) 물질이기 때문입니다. 이러한 직경은 공기의 평균 자유 경로(mean free path)보다 작기 때문에, 에어로겔을 통과하는 분자는 굴곡진 통로를 거치면서 열의 전달을 억제합니다. 이를 크누센 확산(Knudsen effect)이라고 부릅니다.

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에어로겔 인슐레이션

에어로겔 인슐레이션은 주로 두꺼운 패브릭 구조로, 두꺼운 에어로겔을 담요처럼 감싼 형태로 항공우주 산업에서 수 년 간 사용되어 왔습니다. 최근에는 전자기기 산업도 실리카 에어로겔에 집중하기 시작했습니다.

대부분의 에어로겔 인슐레이션은 부직포 등의 기판(substrate) 속이나 위에 실리카 에어로겔이 코팅된 형태입니다. 이러한 구조로 인해 흔히 에어로겔이 고르지 못하게 분포되면서 다음과 같은 문제가 발생합니다:

  • 에어로겔 인슐레이션의 열 전도도가 균일하지 않음
  • 에어로겔과 기반 구조가 결합되지 않아 에어로겔 입자가 탈락됨

하지만 고어는 최근 일성 및 입자 탈락 문제를 극복한 에어로겔 기반 신제품 GORE Thermal Insulation을 개발, 출시했습니다.

  • 고어의 실리카 에어로겔 인슐레이션은 에어로겔이 PTFE 매트릭스 구조 안에 매우 균일하게 분포되어 있기 때문에 공기보다 열 전도도가 약 20% 낮습니다.
  • 또한 GORE Thermal Insulation은 에어로겔이 PTFE 매트릭스 구조에 결합되어 있어 입자 탈락이 없는, 타 단열 소재에 비해 우수한 성능을 자랑합니다.
  • 자체적인 처리 공정 덕분에 원하는 두께로 제작할 수 있고, 모든 제품은 낮은 열 전도도를 제공합니다. 이는 에어로겔 제품으로서는 기기마다 공간의 크기가 다른 전자기기 산업에서 독보적인 강점입니다.

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에어로겔 인슐레이션의 설계 및 시공

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GORE® Thermal Insulation 단면도

최적의 성능을 달성하기 위해서는 적절한 인슐레이션 디자인(두께 및 면적)을 선택해야 합니다. 에어로겔 열 관리 솔루션을 설계할 때에는 인슐레이션 면적을 표면의 핫스팟 면적에 맞추어 최적화해야 합니다.

GORE Thermal Insulation은 완제품 형태로 공급됩니다. 다시 말해 적절한 크기와 형태에 맞게 인슐레이션이 다이 커팅(die-cut)되어 있습니다. 또한 전자기기에 에어로겔 인슐레이션을 시공하려면 점착제와 커버 필름이 필요한데, 고어는 고객의 성공적인 시공을 위한 지침과 지원을 제공합니다.

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에어로겔 인슐레이션 특징

GORE Thermal Insulation의 열 전도도는 두께에 따라 다르지만 약 0.020 W/m•K입니다. 에어로겔 인슐레이션 완제품의 비열 용량은 1.8J/g °C입니다. 에어로겔 인슐레이션의 사용 중 최대온도는 사용되는 점착제에 의해 좌우되는데, GORE Thermal Insulation의 경우 대개 100 °C이고, 고온에 적합한 점착제를 사용하면 최대 320 °C까지도 사용 가능합니다.

특징
인슐레이션 두께a 0.10 mm 0.12 mm 0.23 mm 0.28 mm 0.38 mm 0.53 mm
점착제 두께(최소)b 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1 mm 1.5 mm
열 전도도(k)c 0.021 W/m•K 0.020 W/m•K
100 kPa(14.5 psi)에서 압축 13% 8%
비열 용량(specific heat capacity)d 1.8 J/g °C
부피 밀도 0.37 g/cc
작동 온도e -40°C ~ 100 °C
보호 커버 필름 검정색 PET
점착제 종류 아크릴
RoHSf 최저 요구사항 충족
최대 부품 크기 100 mm x 200 mm

a 스택을 구성하는 각 부품의 확인된 두께에 따른 일반적인 두께
b 최소 폭
c ASTM C518 개정판에 따른 열 전도도 값
d 75°C 기준, ASTM E2716 B 방법에 따른 열용량
e 100°C 초과 환경에서도 사용 가능한 점착제
f 고어가 인지하는 바에 따르면 상기 소재들은RoHS Directive 2011/65/EU가 규정한 제한 물질의 최대 허용 함유량 이상을 포함하지 않으며, 위원회 지침(Commission Delegated Directive) 2015/863 등 RoHS 개정 지침 4조에 언급된 제한 물질 함유 기준을 충족함.

*모든 값은 일반적인 특징을 바탕으로 하며, 사양 및 허용 오차는 반영되지 않음.

 

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공기보다 낮은 열 전도도

이제 GORE Thermal Insulation을 사용하여 방열 솔루션의 효과를 개선할 수 있습니다. 첨단 에어로겔 기술에 기반한 GORE Thermal Insulation은 수직 방향 열 전도율(kz)이 공기층 대비 월등히 낮아 방열 비율이 높으며, 시스템 레벨의 공기층보다 우수한 성능을 제공합니다. 단독 사용이 가능할 뿐만 아니라 열확산시트와 함께 적용하여 고성능의 열 관리 디자인을 설계할 수 있습니다.

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모든 기술 정보를 확인하십시오. GORE® Thermal Insulation.

고어와의 협업

설계부터 제조까지 늘 고객의 곁에 있습니다

빠른 변화와 치열한 경쟁에 노출되어 있는 오늘날의 시장환경에서 글로벌 선두 OEM들은 개발/공급망 리스크는 완화하면서도 차별화되고 혁신적인 제품 개발을 지원하는 당사의 제품과 서비스에 대한 신뢰를 바탕으로 고어를 선택하고 있습니다.

글로벌 모바일 서플라이어

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고어는 수십 년 간 스마트폰, 스마트워치, 태블릿, 이어폰, 블루투스 스피커, 카메라 등 각종 애플리케이션을 만드는 세계 유수의 OEM에 벤트를 공급해온 검증된 파트너입니다.

시장 변화에 발맞춘 신속한 디자인 출시

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변화가 빠른 모바일 전자 산업에 발맞추기 위해 고어는 새로운 디자인과 프토로타입을 신속하게 제공하여 설계팀의 프로젝트 일정에 맞출 수 있도록 지원합니다.

공급 안정성

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고어는 모바일 전자 시장에서의 수년 간의 경험을 통해 뛰어난 제품 품질을 유지하면서도 대량 공급, 신속한 물량 증가에도 시의적절하게 대처할 수 있는 공급 전문성을 축적해왔습니다.

믿을 수 있는 성능

믿을 수 있는 성능
고어의 모든 제품은 최고의 품질, 성능 및 신뢰성 기준을 충족해야 합니다. 최종 애플리케이션과 요구사항에 대한 포괄적인 이해를 바탕으로 제작되는 고어 제품은 고어에서 말하는 그대로의 성능을 제공합니다.

산업용으로만 사용 가능합니다.

식품, 약품, 화장품, 또는 의료기기의 제조, 처리, 포장 공정 용도로는 사용할 수 없습니다.