카본나노파이버(CNF)의 미세조직제어

전문가 제언

○ 산업에 탄소섬유가 제일 먼저 사용된 것은 전구이다. 그 후 1950년대에 들어서 탄소섬유가 가벼우면서도 탁월한 기계적 성질이 알려지면서 다시 이에 대한 관심이 커졌고, 처음으로 탄소섬유를 양산하게 된 것이 반 천연셀룰로오스인 레이온이다.

○ 수년 후 폴리아크릴로니트릴(PAN) 섬유가 레이온보다 장점이 있다는 사실이 알려지면서 탄소섬유의 대종을 이루게 되었다. PAN으로 만든 탄소섬유는 영국에서 개발되었는데 상업화는 미국과 일본에서 이루어졌다. 2008년 PAN 기반 탄소섬유는 68,000톤이 생산되었다. 이중 60%는 주로 일본에 위치한 아시아쪽 공장에서 생산되었고, 다음으로 Zoltek 등 미국이, 유럽은 SGL그룹 하나이다. 북미시장은 내외의 제조량으로 수요충당, 아시아시장은 자체수요보다 더 크고 유럽시장은 해외능력까지 합쳐도 수요에 이르지 못한다.

○ 탄소섬유 시장은 초기에는 군사용으로 시작하여 우주와 스포츠 산업으로 퍼졌다. 탄소섬유의 높은 가격과 노동집약이 거대시장으로의 걸림돌이었다. 이것은 에너지와 노동력이 쌀 때의 상황이었으나 30년 전부터140$/b에 이르는 고유가 때문에 대체에너지와 에너지 효율이 메가트렌드가 되었다.

○ 탄소섬유 생산에서 가장 중요한 것은 PAN 원료의 확보인데 특히 중요한 화학조성, 방적기술 등 제조기술 노하우가 공개되지 않는 상태이다. 따라서 이러한 상황의 독자적 타개책이 필요하다. 탄소섬유의 가격구조는 유가에 좌우되는 원료가 50%를 차지하고 다음으로 에너지 비용이 20%를 차지한다. 원가절감은 탄소섬유 강화재료(CFRP)의 생산에서 가능성을 찾을 수 있다.

○ 국내는 KIST가 탄소나노튜브가 초음파가 만든 미세 공기방울이 붕괴할 때 공기와 액체 사이에 끼여 있다가 탄소원자가 빠져나가면서 탄소나노튜브를 원하는 길이로 자를 수 있는 연구로 초고밀도 반도체나 의약품 연구에 활용을 시도한다. 태광은 PAN을 생산하고 있다.

저자

E. Yasuda et. al.

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

화학·화공

연도

2012

권(호)

2012(255)

잡지명

炭素

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

254~265

분석자

손*목

분석물

• 카본나노파이버(CNF)의 미세조직제어.pdf [382,769 byte]

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