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섬유강화 열가소성 복합재료의 개발과 활용 전망

전문가 제언: ？전문가 제언？

○ 최근 환경문제로 인해 에너지 소비량 절감 및 이산화탄소 배출량 절감이 강화되고 있는 가운데, 항공기 및 자동차 등의 경량화가 중요해지고 있다. 이를 위해 경량성의 탄소섬유 강화 복합재료나 높은 강성의 탄소섬유는 구조재료로 많은 기대를 받고 있지만 열경화성수지 복합재료는 생산 사이클 시간 등의 문제로 범용화 되지 못하고 있는 상황이다.

○ 이에 비해 열가소성 섬유강화 복합재료는 고 인성(toughness), 고속 성형 성, 용이한 후가공성, 재활용성 등의 이점이 있으나, 수지점도가 높고 탄소섬유 속 내부까지 함침 공정이 어려운 문제점이 있다. 그래서 저비용, 고품질로 생산이 가능한 열가소성 수지 탄소섬유 복합재료와 그 제조기술의 개발이 필요하게 되었다

○ BASF사는 금년에 자동차용 Ultracom이라는 열가소성 복합재료를 출시하였고, 스위스 Tencate사와 Kringlan사는 열가소성 복합재료 제조기술 분야의 협력을 통해 고성능 자동차용 탄소섬유 복합재료 휠을 생산하기 위해 추진 중이다.

○ DSM사는 폴리아미드 수지를 기반으로 한 열가소성 복합재료를 공급하여 자동차 차체와 샤시 부품의 중량을 크게 감소할 것으로 기대하고 있다. 일본 탄소섬유 제조업체인 Teijin 사는 열가소성 수지 Sereebo 를 사용하여 GM 및 다른 자동차회사와 함께 열가소성 복합재료 부품을 1분 이내의 사이클 타임으로 대량 생산하고 있다.

○ 열가소성 부품은 열경화성 부품의 경화시간의 일부에 불과한 수분의 사이클 타임 내에 생산할 수 있는 장점이 있다. 항공 분야는 물론 풍력 블레이드를 포함한 신재생 에너지 분야, 전기자동차나 하이브리드 자동차 분야에서 재료 중량의 감소와 수명이 종료된 후에 재순환이 가능하고, 기업의 생산 능력 증대와 함께 환경에 대한 국가적 요구조건과 세계적인 규제에 대응할 수 있도록 열가소성 복합재료 및 활용에 관한 기술 개발을 적극적으로 추진하여야 한다고 생각한다.

저자: George Marsh
자료유형: 학술정보