전기 절연재는 전류가 의도치 않은 경로로 흐르는 것을 차단하여 감전·단락(쇼트)·화재를 예방하는 소재입니다. 산업 현장에서는 단순히 '전기가 통하지 않는 소재'를 넘어, 고온·고전압·내화학성·기계적 강도를 동시에 요구하는 경우가 많습니다. 마이카, 에폭시, 세라믹보드 등 주요 전기 절연재의 특성을 정리합니다.
전기 절연재 핵심 지표
| 절연 내력 (kV/mm) | 단위 두께당 견딜 수 있는 최대 전압. 높을수록 얇은 두께로 고전압 절연 가능. |
| 체적 저항률 (Ω·cm) | 소재 내부의 전기 저항. 높을수록 누설 전류 적음. 우수한 절연재: 10¹⁴ Ω·cm 이상. |
| 내열 온도 (℃) | 절연 성능을 유지하는 최대 사용 온도. 고온 환경일수록 내열 등급이 높은 소재 필요. |
| UL 내열 등급 | A급(105℃) / E급(120℃) / B급(130℃) / F급(155℃) / H급(180℃) / C급(180℃ 초과) |
1. 마이카 (Mica / 운모)
마이카는 천연 광물 운모를 주원료로 한 무기질 전기 절연재입니다. 고온에서도 절연 성능이 유지되는 유일한 소재 중 하나로, 화재·고열 환경에서 특히 중요합니다.
- 내열 온도: 500℃~1000℃ (등급에 따라 상이)
- 절연 내력: 15~25 kV/mm
- 체적 저항률: 10¹³~10¹⁵ Ω·cm
- 형태: 마이카 시트, 마이카 테이프, 마이카 보드, 마이카 튜브
- 불연성 — 연소·용융 없음, 고온 화염에서도 절연 성능 유지
- 주요 용도: 전기로·산업용 히터 절연, 발전기·모터 권선 절연, 방화 케이블 내층, 소각로 전기 배선 보호
2. 에폭시 절연 보드 (FR-4 / G-10)
에폭시 수지에 유리섬유를 함침시켜 만든 복합 절연재입니다. 가공성이 뛰어나고 기계적 강도가 높아 산업용 절연 부품 제작에 가장 널리 사용됩니다.
- 내열 온도: 130℃~180℃ (B급~H급, 등급별 상이)
- 절연 내력: 15~20 kV/mm
- 체적 저항률: 10¹³~10¹⁶ Ω·cm
- 형태: 보드(판재), 로드(봉재), 튜브, 맞춤 가공품
- 가공성 우수 — CNC 절삭·드릴링·탭 가공 용이
- 기계적 강도 높음 — 볼트 조립, 구조 절연 부품에 적합
- 주요 용도: 배전반 절연 격벽, 변압기 절연 부품, 고전압 스위치 기어, PCB 기판 소재(FR-4)
3. 세라믹 절연 보드 (Ceramic Board)
산화알루미늄(Al₂O₃), 질화알루미늄(AlN) 등 세라믹 소재로 제작한 절연재입니다. 내열성이 극히 높고 내화학성이 우수하나, 취성(깨지기 쉬움)이 있어 충격에 주의가 필요합니다.
- 내열 온도: 800℃~1600℃ (소재에 따라 상이)
- 절연 내력: 10~30 kV/mm
- 체적 저항률: 10¹³~10¹⁶ Ω·cm (상온), 고온에서 저하
- 열전도율 높음 — 방열 기판, 전력 반도체 기판으로도 사용 (AlN)
- 형태: 보드, 플레이트, 실린더, 맞춤 성형품
- 주요 용도: 전기로 내 절연 지지대, 반도체 제조 장비, 방열 기판, 고온 전기 히터 절연
4. 실리콘 고무 절연재 (Silicone Rubber)
실리콘 고무는 유연성과 내열성을 동시에 갖춘 절연재입니다. 딱딱한 고체 절연재가 맞지 않는 형상·진동 환경에 적합합니다.
- 내열 온도: -60℃~+230℃ (순간 최대 300℃)
- 절연 내력: 15~25 kV/mm
- 유연성 우수 — 진동·충격 흡수, 복잡한 형상에 밀착
- 내오존·내자외선·내습성 우수 — 옥외 환경 적합
- 형태: 시트, 튜브, 슬리브, 스펀지, 성형품, 절연 테이프
- 주요 용도: 전선·케이블 피복, 고압 전기 부품 보호 슬리브, 변압기 절연 패드, 옥외 전기 설비 실링
5. 폴리이미드 필름 (Polyimide / Kapton®)
듀폰(DuPont)이 개발한 폴리이미드(PI) 필름은 얇은 두께에서 높은 절연 성능과 내열성을 동시에 발휘하는 고성능 절연 필름입니다.
- 내열 온도: -269℃~+400℃ (극저온~고온 광범위 적용)
- 절연 내력: 150~300 kV/mm — 동급 최고 수준
- 두께: 0.012mm~0.125mm (초박막)
- 내방사선성·내화학성 우수
- 형태: 필름, 테이프(점착형), 튜브, 라미네이트
- 주요 용도: 모터·발전기 권선 절연, 플렉시블 회로기판(FPCB), 우주·항공 절연, 반도체 공정 내 절연
6. 유리섬유 절연 슬리브·테이프 (Glass Fiber Sleeve)
유리섬유를 직조하거나 편조한 절연 슬리브와 테이프는 전선·케이블 보호 및 고온 전기 절연에 광범위하게 사용됩니다.
- 내열 온도: 200℃~1000℃ (코팅 소재에 따라 상이)
- 형태: 슬리브(편조·열수축), 테이프, 실, 로프
- 코팅 종류: 실리콘코팅(300℃), 아크릴코팅(200℃), 버니시(varnish) 코팅
- 유연성 있어 배선 보호·결속 용이
- 주요 용도: 산업용 배선 보호, 히터 배선 절연, 고온 전기로 내 배선 슬리브
소재별 종합 비교
| 마이카 | 내열 1000℃ / 절연 내력 25kV/mm / 불연 / 고온 화염 환경 최적 |
| 에폭시 보드(FR-4) | 내열 180℃ / 절연 내력 20kV/mm / 가공성 최우수 / 구조 부품 |
| 세라믹 보드 | 내열 1600℃ / 절연 내력 30kV/mm / 고온 지지대·방열 기판 |
| 실리콘 고무 | 내열 230℃ / 절연 내력 25kV/mm / 유연성 / 진동·옥외 환경 |
| 폴리이미드(Kapton) | 내열 400℃ / 절연 내력 300kV/mm / 초박막 / 권선·FPCB |
| 유리섬유 슬리브 | 내열 200~1000℃ / 유연 / 배선 보호·고온 슬리브 |
환경별 추천 소재
- 500℃ 이상 고온 전기 절연 → 마이카 시트·테이프
- 800℃ 이상 전기로·소각로 절연 → 세라믹 보드 + 마이카 조합
- 절연 부품 가공 필요 (드릴·절삭) → 에폭시 보드 (FR-4 / G-10)
- 진동·충격·옥외 노출 → 실리콘 고무 시트·슬리브
- 극박막 고전압 절연 (모터 권선 등) → 폴리이미드(Kapton) 필름
- 고온 배선 슬리브·케이블 보호 → 실리콘코팅 유리섬유 슬리브
💡전기 절연재는 사용 전압·온도·환경(내화학성·방수·진동)을 종합적으로 고려해 선택해야 합니다. 적합한 소재 선택이 어렵다면 사용 조건을 알려주세요. 기술 상담: 010-4266-9745