복합재료와 금속의 전략적 동반

전문가 제언

○ 1940년대에 처음 등장한 유리섬유강화 플라스틱은 현대 복합재료의 효시이다. 1970년대와 80년대를 통하여 탄소섬유의 기술발전에 편승하여 섬유강화 복합재료는 ‘강철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운’ 이상적인 경량구조재로 인식되었다. 그 이후 금속과 복합재료의 경쟁관계는 피할 수 없는 일이 되었다.

 

○ 그러나 복합재료의 응용확대는 예상보다 훨씬 느렸다. 그 이유는 탄소섬유의 가격이 예상보다는 높아 용도가 항공기나 고급 자동차, 고급스포츠용품 등에 한정되었으며, 재료의 신뢰성 문제와 관련된 기술자들의 수동적인 자세가 이에 가세하였기 때문이었다.

 

○ 복합재료 관련 과학기술자들과 항공기 설계기술자들의 꾸준한 노력 결과로 최신 항공기에는 다량의 복합재료가 구조재로 채택되고 있다. 다소 우여곡절은 있었지만 구조중량의 50% 이상이 고성능 복합재료(주로 탄소섬유)로 설계된 항공기 B787과 A350이 현실이 되면서 종래 사용되었던 금속재료가 상당량 배제되었다. 복합재료 채택에 대한 관련 기술자들의 자신감도 높아졌지만 재료변경에 의한 문제점도 노출되었다.

 

○ 재료변경에 의한 문제점은 재료를 다시 금속으로 복귀시키거나 복합재료/금속의 하이브리드를 도입함으로써 해결점을 모색하고 있다. 복합재료/금속 하이브리드 재료의 응용확대를 위해서는 계면의 문제나 열팽창계수의 조정 등 보다 심층적인 기술개발이 있어야 할 것이다.

 

○ 금속과 복합재료는 각기 나름으로 관련기술이 꾸준히 발전할 것이고, 새로운 형태의 금속과 새로운 형태의 복합재료는 여전히 경쟁관계에서 벗어나지 못할 것이다. 그러나 전반적으로 볼 때 항공기나 자동차 등 수송수단에서 복합재료나 금속 어느 쪽도 우위를 차지하기는 힘들 것이다. 오히려 서로의 장점을 살린, 최적화된 하이브리드재료가 상대적으로 분량을 늘여나갈 것이다. 다시 말하면 동반자적 관계가 훨씬 강화될 것이다.

저자

George Marsh

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2014

권(호)

58(2)

잡지명

Reinforced Plastics

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

38~42

분석자

최*림

분석물

• 복합재료와 금속의 전략적 동반.pdf [343,280 byte]

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