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도레이 탄소섬유의 기술과 용도개발

전문가 제언: 현？전문가 제언？

○ 현재, 지구온난화, 천연자원고갈 등의 문제로 인하여 청정에너지 및 신재생에너지에 대한 필요성이 대두되는 것에 따라서 탄소섬유에 대한 수요도 빠르게 증가하고 있다. 탄소섬유는 풍력발전기의 불레이드, 압력용기, 자동차 및 항공기의 연비향상을 위한 경량화 소재, 심해의 에너지원 개발 등에 폭넓게 활용되고 있으며, 탄소섬유 특유의 고강도, 고탄성, 전자파 차폐 등의 특성에 의하여 제품 외장재, 로봇 및 의료산업 등의 다양한 분야에도 적용되고 있다.

○ 탄소섬유는 원재료(전구체)에 따라 PAN계, 레이온계, 피치계 탄소섬유로 구분되며, 전구체 섬유를 안정화 및 탄화, 2,500℃에서의 연신 흑연화 시켜서 얻어지는 비흑연질 탄소로 이루어진 섬유를 말한다. 더욱, 탄소섬유는 탄성계수와 강도가 크고, 열팽창계수가 작으며, 전기 및 열전도도가 높다. 또한, 진동 감쇄특성, 생체 적합성, 크립 저항성이 있으며, 피로, 부식, 마찰, 마모 특성 및 화학적 안정성이 우수한 장점이 있다.

○ 범용 탄소섬유는 인장강도 1,000 MPa, 인장탄성률 100 GPa 전후의 기계적 성질을 가지며, 인장 탄성율이 300GPa 이상의 섬유를 Type Ⅰ의 고탄성율(HM, 탄소원소 함량 99% 이상) 탄소섬유라고 말하고, 인장강도가 4.0GPa 이상의 섬유를 Type Ⅱ의 고강도(HT, 탄소원소 함량 92% 이상) 탄소섬유라고 말하며, 고성능 탄소섬유는 항공기용 복합재료의 강화재로 많이 쓰이고 있다.

○ 우리나라에서 탄소섬유의 생산은 ,효성, 태광이 3천500톤(2013년)을 생산하고 있으며, 이외 삼성석유화학, SK케미칼, GS칼택스등이 탄소섬유 관련 사업에 참여하고자 하고 있다. 우리나라에서도 시장성이 큰 고강도 탄소 연속섬유 제조기술의 개발과 탄소섬유복합체용도개발로 53조원에 이르는 세계시장확보를 위한 대책을 마련해야 할 것이다.

저자: Yamamoto Yasumasa
자료유형: 학술정보