고온 환경에서도 안정적인 에폭시 수지의 비밀

서론 (Thermal Stability, 열과 싸우는 첨단 소재 기술)

전자기기와 전력 설비는 점점 더 작아지고 빠르게 발전하고 있지만, 그만큼 발열 문제는 더욱 심각해지고 있습니다.
특히 반도체, 전기차 배터리, 서버 장비처럼 고출력·고속 처리가 요구되는 제품에서는, 동작 중 발생하는 고온 열이 제품 성능 저하나 수명 단축의 주요 원인이 됩니다.

이 열을 견디고, 오히려 열 속에서도 성능을 유지하는 소재가 바로 **고내열 에폭시 수지(Thermally Stable Epoxy Resin)**입니다.
고온 환경에서도 변형 없이 기능을 유지하는 수지의 비밀은 무엇일까요?
단순히 내열성을 높이는 것이 아니라, 분자구조 설계부터 열분해 특성, 경화제 선택, 필러 첨가 기술까지 복합적인 기술이 적용됩니다.

이번 글에서는 고온 환경에서도 안정적인 에폭시 수지를 만드는 기술과 과학을, 친절하고 깊이 있게 풀어보겠습니다.
고내열 소재를 찾고 있는 기업 관계자, 수입 유통을 고민하는 파트너에게도 아주 유익한 콘텐츠가 될 것입니다.

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1. 왜 고온 환경에서도 안정적인 수지가 필요한가?

전자기기 내부의 온도는 생각보다 훨씬 높습니다.
특히 다음과 같은 산업에서는 수지의 열 안정성이 제품 신뢰성의 핵심이 됩니다.

산업 분야	동작 온도 (평균)
반도체 패키징	120~180℃
전기차 배터리 모듈	60~100℃ (일부는 120℃ 이상)
서버 / 데이터 센터	50~80℃
항공우주 전장품	-55℃ ~ 200℃ 이상

문제는 이런 온도 환경에서 수지 재료가 열에 의해 변형되거나 분해되면 제품 전체의 수명이 급격히 줄어든다는 것입니다.

✅ 주요 위험 요소

• 수지의 열팽창 → 기계적 응력 증가 → 박리 현상
• 열 노화 → 경화된 수지의 크랙 및 분해
• 고온 상태에서 가스 방출 (Outgassing) → 내부 부식 유발

따라서 고온에서도 안정성을 유지하는 수지 개발은, 전자산업의 필수 기술 요건입니다.

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 2. 고온에서도 안정적인 에폭시 수지의 핵심 성분

고내열성을 갖춘 에폭시 수지는 분자구조 설계에서부터 차별화됩니다.

✅ ① 고기능성 에폭시 올리고머

• 내열성이 우수한 다기능성 에폭시 수지 사용
• 에폭시 작용기(Epoxy Group)가 3개 이상인 고기능성 분자 설계
• 열경화 후 고밀도 3차원 네트워크 구조 형성

➡️ 결과: 높은 Tg(유리전이온도), 고열 안정성 확보

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✅ ② 고성능 경화제 (Hardener)

• 페놀계 / 무수물계 / 아민계 고기능 경화제 사용
• 염소계, 황계 물질 최소화로 열분해 시 유해 가스 방출 억제

➡️ 결과: 열경화 후 내열성 + 내화학성 동시 확보

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✅ ③ 열전도성 필러 첨가

• 알루미나(Al₂O₃), 질화붕소(BN), 실리카(SiO₂) 등 고열전도 필러 첨가
• 열전도성 향상 → 국부적 과열 방지

➡️ 결과: 0.8~2.0 W/m·K 이상의 열전도율 달성

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✅ ④ 첨가제와 촉매 기술

• 고온에서도 안정적인 촉진제와 안정제 사용
• 황변 억제제, 가스 억제제, 산화 방지제 포함

➡️ 결과: 고온 장기 노출에도 물성 유지

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3. 고내열 성능 주요 평가 항목

고온에서도 안정적인 수지를 개발하려면, 명확한 품질 검증이 필요합니다.

항목	시험 방법	목표 수치 (반도체용 기준)
유리전이온도 (Tg)	DSC 분석	≥ 150℃
열분해 온도 (Td)	TGA 분석	≥ 300℃
열팽창 계수 (CTE)	TMA 측정	30~60 ppm/°C
열전도율	LFA 또는 Hot Disk	≥ 1.0 W/m·K
가스 방출량 (Outgassing)	TGA + GC-MS	매우 낮음 (0.1% 이하)

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4. 실제 제품 사례: Zillion New Material

✅ 1. ZLA-175 라인업

주요 특성	- Low-Ion (초저이온) - Excellent Adhesion (우수한 접착력) - Good Flexibility (우수한 유연성) - High Reliability (고신뢰성)
적용 분야	- Semiconductor Packaging (반도체 패키징) - IC Packaging (IC 패키지) - High-end electronic components (고급 전자 부품)
기술 요약	ZLA-175 시리즈는 고온 환경에서도 뛰어난 접착력과 열 안정성을 유지하며, 초저이온 설계로 전기적 신뢰성을 극대화한 제품군입니다. 특히 IC 및 고밀도 전자 패키징에 최적화되어 있습니다.
장점 요약	- 높은 내열성 - 우수한 내습성 - 안정적인 전기 절연 성능

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✅ 2. ZLA-450 라인업

주요 특성	- High Thermal Conductivity (고열전도성) - Ultra-Low Ion (초저이온) - Excellent Moisture Resistance (우수한 내습성) - High Reliability (고신뢰성)
적용 분야	- Power Module Packaging (파워 모듈 패키징) - High-power Electronics (고전력 전자기기) - Automotive Electronics (자동차 전자부품)
기술 요약	ZLA-450 시리즈는 고열전도성과 초저이온 특성을 갖춰 고출력 전자기기와 파워 모듈에서 발생하는 열과 전기적 스트레스를 효과적으로 관리합니다. 고온 다습한 환경에서도 안정적인 성능을 제공합니다.
장점 요약	- 높은 방열 성능 - 고온에서도 우수한 접착력 - 습도 환경에서도 장기 안정성

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5. 한국 시장에서의 활용 및 협업 기회

한국의 전자 산업은 고성능, 고출력화가 빠르게 진행 중이며, 이에 따라 고내열 에폭시 수지에 대한 수요도 급격히 증가하고 있습니다.

✅ 수입 및 유통 전략

• Zillion 등 해외 제조사와의 직수입 협력
• 고온 환경 제품군 확대: 전장용, 서버용, 고출력 통신 장비

✅ 기업 맞춤형 제안

• 국내 PCB / 반도체 패키징 업체 맞춤 수지 포뮬레이션
• 제품 시험 지원 및 인증 컨설팅 (RoHS, UL 등)

✅ 블로그 마케팅 활용

• 전문 콘텐츠로 신뢰 구축 + PDF 제안서 배포
• B2B 리드 확보 → 수지 수입/유통 비즈니스 확대

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✅ 마무리: 열과 싸우는 기술, 고온 안정 수지의 시대

고온 환경에서도 안정적인 에폭시 수지를 만드는 것은 단순히 '열을 견디는' 문제 이상입니다.
그것은 소재 과학, 공정 기술, 품질 검증의 총체적 결과물이며, 오늘날 빠르게 고출력·고밀도화되는 전자 산업에서 경쟁력을 갖추기 위한 필수 전략입니다.

기업이 기술력을 높이고, 제품 신뢰성을 확보하려면 고내열 수지 선택이 출발점입니다.
지금 바로, 기술을 이해하고 비즈니스 기회로 연결하는 발걸음을 시작하세요.