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금속/복합재료 하이브리드의 수지 주입 방법과 성형된 적층체

전문가 제언: ○ 미국 NASA의 본 공개특허는 항공우주용 금속/복합재료 하이브리드 적층체의 제조에서, 지금까지의 핸드 레이업?오토클레이브 경화 공정을 대체하여, 진공 수지함침성형 공정을 채택하였다.

○ 금속/복합재료 하이브리드 적층체는 금속과 섬유강화 복합재료를 교대로 적층, 결합시킨 소재로서 각 구성재료의 단점을 보완하고 장점을 더욱 살리는 소재이다. 이 적층구조는 내화염성, 내부식성, 내충격성, 내피로성 등에서 뛰어나게 개선된 특징을 가진다. 이에 따라 하이브리드 소재는 적용범위가 항공기의 주구조 부재로까지 확대되는 추세이다.

○ 진공 수지함침성형 공정의 특징으로서 대규모 설비투자가 필요하지 않고, 대형구조 부재의 일체성형이 용이한 점, 자동화 가능성과 공정이 환경 친화적인 점이 열거된다. 또 기존의 핸드 레이업과 비교하면 섬유함유율이 높고 공극률이 낮으며 제조비용이 저렴하기 때문에 미국과 유럽에서 빠르게 보급되고 있다.

○ 이 성형기술은 주로 섬유재료를 대상으로 하지만, 이 발명에서는 금속 다공 시트 채택으로 문제를 해결하고 있다. 그러나 본 특허는 구체적인 기술 자료를 일체 공개하지 않는 점이 주목된다. 기술면으로 보아 이 공정은 금속 시트의 관통구멍 크기나 배열 패턴에 따라 수지의 유동이나 층간 접착 특성들이 변하므로, 그로 인한 한계를 예상할 수 있다.

○ 진공 수지함침성형 공법은 항공우주, 자동차등 수송 분야, 토목 건설 분야의 대형구조에까지 급속한 확대가 기대된다. 해외 원천기술 개발자들의 기술독점 환경에 비추어, 우리나라 독자적인 첨단복합재료 기술개발이 시급한 상황이다.

저자: USA AS REPRESENTED BY THE ADMINISTRATOR OF THE NATIONAL AERONAUTICS AND SPACE ADMINISTRATION
자료유형: 특허정보