Enhancing Thermal Conductivity and Heating Uniformity of Railway Heatable Composites through High-Conductivity Filler Blends

철도 산업의 경량화 요구와 함께 복합소재의 적용이 확대되고 있으며, 최근에는 발열 기능을 통합한 다기능 복합재가 주목받고 있다. 그러나 발열체의 비연속적 배치로 인해 패널 내 온도 편차가 커지고, 이는 내부 열응력과 층간 박리를 유발해 장기 신뢰성을 저해한다. 본 연구는 철도차량용 발열 복합소재의 면내 열전달 성능과 발열 균일도 향상을 위해 전기 절연성 세라믹 필러를 페놀 수지에 혼합하였으며, 수지–프리프레그–복합소재 각 단계에 걸쳐 고전도성 필러 혼합의 영향을 평가하였다. 실험 결과, 질화붕소(BN) 첨가(최적 5wt%)는 승온 속도를 향상시키고 면내(수평) 열전도 성능을 유의하게 개선했으며, 열화상 통계 분석에서 최종 도달 온도 조건의 발열 균일도 향상과 온도 편차 완화를 확인하였다. 아울러 수지 단계에서의 개선 효과가 복합소재 단계에서도 높은 수준으로 전이됨을 확인하여, BN 5wt% 혼합된 복합소재가 철도차량 내장재의 면내 열전도율 향상과 발열 균일도 개선을 동시에 달성할 수 있는 실용적 해법임을 입증하였다.