중국 과학자가 주도해 신형 히트파이프 제조 기술 개발

중국과학원 금속연구소 송홍무 연구원 팀은 최근 국내외 협력자들과 공동으로 전기화학적 증착 적층 제조에 기반한 새로운 히트파이프 제조 기술을 개발했다. 이 성과는 고성능 칩의 방열에서의 핵심 난제를 겨냥해, 국제적으로 처음으로 Ω형 홈통 히트파이프 내부의 구배 다공성 구리 심지의 제자리 성형을 실현했다. GPU, TPU 등의 칩 연산 성능이 향상됨에 따라 전력 소모와 열유속 밀도도 지속적으로 상승해, 기존 방열 방안은 점차 성능 한계에 가까워지고 있다. 연구팀은 Ω 구리관을 구리염 용액에 넣고, 전기화학적 증착을 통해 다공성 구조를 층층이 “성장”시키며, 전류와 시간을 정밀하게 제어해 기공 크기가 나노급에서 마이크로급까지 연속적으로 변화하도록 함으로써, 액체의 회류에 더욱 유리한 구배 심지를 형성했다. 연구에 따르면, 이 새로운 구조의 모세관 흡입력은 기존 구리분말 소결 구조의 약 2배이며, 조립 후 단일 관의 방열 능력은 기존 직홈 관보다 약 1배 향상되었다. 이 공정은 또한 2차 조립을 줄이고 계면 열저항을 낮출 수 있어, 고온·고열유속 밀도 환경에 새로운 방열 재료와 제조 방안을 제공한다.