탄소섬유로 만들어진 융단이나 부드러운 칫솔과 같은 형상을 가진 방열판이 기존 기

계적으로 밀착됐던 접촉면에 끼워져 우수한 방열효과를 보이는 것이 입증됐다. 미

국 NASA 소속 Lyndon B. Johnson 우주연구소에서 개발된 새로운 방열판은 기계

적 내구성도 우수하다. 방열판을 구성하고 있는 탄소섬유는 짧은 일반탄소섬유로 한

쪽 또는 양쪽에 쓰여져 열전달 효과를 극대화하는 데 사용될 수 있다. 

열원으로부터 접촉에 의해 전열효과를 기대할 경우 두 접촉면 사이에 미세 공간이 

생겨 전열효과가 감소되기 때문에 기계적인 단단한 이음은 필수적이다. 기계적으로 

압착된 구조를 작동 조건하에서 유지하기 위해서는 부품의 내구성도 동시에 증가해

야 하는 불필요한 요인이 고려됐다. 순수하게 기계적인 결속이외에도 고무나 열전도

도가 높은 그리스가 사용되기도 하지만, 고열에 장시간 노출되면 고유 성질이 변하

기도 하고 주변이 불결해지는 단점이 있다. 

탄소섬유 열교환기는 이와 같은 접촉면에 끼워넣어져 기계적인 압착없이 전열효과

를 극대화하는 기능이 있어 접촉 부위의 구조가 강화되지 않아도 되는 장점이 있다. 

또한 접촉면이 고르지 못해도 부드러운 탄소섬유가 굴곡진 면을 골고루 채워주는 장

점이 있다. 또한 두 접촉면의 간격이 상대적으로 커도 탄소섬유의 길이를 조정함으

로써 전열효과를 최대화할 수 있다. 

탄소섬유 열교환기가 우수한 전열 효과를 보일 수 있는 이유는 단위 기저면 면적당 

열교환 면적이 상대적으로 크기 때문이다. 일반적인 열교환 방식과 비교하면 수십배

에서 수백배의 열교환 면적이 차이가 난다. 탄소섬유가 기저면과 정확하게 접착되

어 있다면, 넓은 전열면적 때문에 탄소섬유와 기저면은 열적평형 상태에 도달할 수 

있다. 고열전도도 (high thermal conductivity) 탄소섬유는 원통모양으로 쉽게 가공

될 수 있다. 기존의 금속재로 만들어진 핀형 방열기와 유사한 모양을 갖고 있지만, 

가볍고 넓은 방열면적을 가질 수 있는 장점이 있다.

탄소섬유 열교환기를 사용하면 우수한 방열 효과 때문에 열원의 온도가 현재 금속재

로 만들어지는 열교환기에 비해 낮아도 되기 때문에, 에너지 절감 효과 또한 얻을 

수 있다.

  정보출처   www.nasatech.com

  원문언어   영어 

  출판날짜   2004년 12월 08일 

  국      가   미국