탄소섬유의 복합기술과 응용

전문가 제언

○ 복합재료를 기지재(matrix)의 성분으로 분류하면, 금속 복합재료(MMC: Metal Matrix Composites), 세라믹기지 복합재료(CMC: Ceramic Matrix Composites), 고분자기지 복합재료(PMC: Polymer Matrix Composites)가 있다. 이들 복합재료에 사용되는 강화재는 탄소섬유 또는 아라미드 섬유를 사용한다. 이 중에서 탄소섬유(carbon fiber)는 무게가 철의 20% 수준, 강도는 철의 10배, 탄성률은 철의 7배 등의 우수한 기계적 특성을 가지고 있다.

 

○ 이 재료의 세계 시장 규모는 연간 5만 톤(약 20억 달러)로, 그 중 국내 시장 규모는 2012년 현재 2,700톤가량이다. 업계에서는 연간 11% 이상 급성장해, 오는 2020년에 시장규모가 50억 달러 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다. 즉 자동차, 항공기, 로켓, 우주선, 등의 경량화를 목적으로 수요가 대폭 증가할 것으로 예상하고 있다.

 

○ 따라서 세계적으로 연구 개발, 생산 활동이 매우 활발하다. 탄소섬유는 독일, 미국, 일본 등에서 대량 생산되고 있다. 우리나라는 태광산업이 처음으로 생산하였다. 이 회사는 PAN계 탄소섬유 생산 기술을 독자 개발하여 2012년 3월 상업생산을 시작했다.

 

○ 또 세계적 섬유회사인 (주)효성도 2011년 방사기술을 활용해 국내 최초로 탄소섬유 개발에 성공했고 최근 고성능 탄소섬유도 개발했다. 이들은 2020년까지 생산능력을 1만 7천 톤 규모까지 확대해 나갈 계획이다. 일본의 도레이 첨단소재는 한국의 구미에 공장을 설립하여 2013년 1월부터 가동을 시작했다.

 

○ 이와 같이 우리나라도 그 동안 전량 수입에 의존했던 탄소섬유가 점차 국산화되고 있어, 탄소섬유의 용도 개발을 위한 연구에 힘이 실릴 것으로 생각된다. 이미 자동차 구조재나 소형선박 분야에는 국산화된 복합재가 활용되고 있다. 앞으로 산학연이 더욱 합심하여 복합재 강국 대열에 나설 때이다.

저자

Junzo Tanaka

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

26(2)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

16~22

분석자

허*도

분석물

• 탄소섬유의 복합기술과 응용.pdf [352,166 byte]

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