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CFRP복합재료의 밀착성 문제

전문가 제언: ○ CFRP복합재료는 경량?고강도의 첨단복합재료로서 항공기용 및 스포츠용에 높은 적용 실적을 보이고 있고, 최근에는 항공우주분야와 함께 일반 산업 (풍차 등 에너지분야, 로봇이나 모바일PC분야, 토목건축분야, 자동차산업 등)으로의 적용확대를 기대하고 있다. 특히 자동차업계는 CFRP개발에 집중하고 있고, 탄소섬유기업들도 자동차산업를 주목하고 있다. Toray사에 따르면 자동차 차체의 17%를 탄소섬유로 대체하면 30%의 경량화가 가능하며, 연비는 20% 개선될 것으로 보고 있다.

○ 지금까지 CFRP복합재료는 자체기능특성의 향상을 위해 섬유와 수지의 각 재료특성이나 섬유-수지 계면 및 프리프레그간 계면의 밀착성 그리고 제품제조 과정에서의 프리프레그간의 밀착성, 형과 CFRP제품의 이형성 등 작업성 개선을 중점으로 진행되어 왔다. 한편 CFRP의 산업분야로의 적용을 위해서는 철저한 품질관리가 필요한 항공우주용와 달리 저비용화나 생산속도 향상를 중점으로 개발이 진행되어 왔다.

○ 특히 자동차는 항공기와 달리 아직 대규모로 사용하지 못하고 있고 일반 양산차로의 전개를 위해 대폭적인 성형사이클의 단축을 위한 성형기술 확립이나 재활용이 용이한 기술개발이 중요하고 시급하다. CFRP는 용해성 및 용융성이 나빠 재생에 어려움이 많고 경제성이 있는 재생방법이 도출된다면 획기적인 일이 될 것이다.

○ 탄소소재로 전기자동차와 동반 성장을 꿈꾸는 독일은 CFRP 개발과 생산에 많은 투자를 하고 있고, 향후 탄소소재 자동차부품 관련 정비나 재활용 등 자동차 관련 각종 서비스업에도 큰 변화를 예고하고 있다. 한국에서도 CFRP개발에 관심이 고조되는 가운데, 미래 자동차시장의 경쟁 대열에 합류하기 위해서는 CFRP기술개발을 비롯해 보강기술, 재활용기술 등 장기적 차원에서 신기술 사업에 적극적인 투자가 필요한 시점이다. 또한 고부가치 CFRP의 원재료개발, 경화시간단축, 성형방법개선, 접합기술 개발, 내부손상 탐출기술 등을 통한 지속적인 원가절감 및 용도개발과 경쟁력확보가 요구된다.

저자: Hirohito HIRA
자료유형: 학술정보