자동차 차체 경량화에 적용 가능한 탄소섬유 강화 복합재료를 항공기에 적용 사례

전문가 제언

○ 탄소섬유는 1970년 대 초에 생산을 개시한 이후, 스포츠 용품, 항공기, 자동차에 적용이 확대되고 있다. 특히 항공기 재료로 적용이 확대되고 있는 탄소섬유강화 복합재료(CFRP)는 경량화에 의한 연료 절감, 이산화탄소 배출량 감소에 의한 지구환경보호 등 친환경 소재로 주목받고 있다.

 

○ 탄소섬유가 갖고 있는 고강도, 고탄성, 전자파 차폐 등의 특성에 의해 제품 외장재, 로봇 및 의료 산업 등의 다양한 분야에도 적용되고 있으며, 자동차와 신재생에너지 산업 분야에서도 활용 가능성을 인정받고 있다. 탄소섬유는 풍력 발전기의 블레이드, 압력용기, 자동차 및 비행기의 연비 향상을 위한 경량화 소재, 심해 에너지원 개발 등에 폭넓게 활용되고 있다.

 

○ 가볍고 강한 탄소섬유 복합재료는 최근 항공기 용도에 적용이 급속히 확대되고 있으며, B787, A350 기체 중량의 50%를 CFRP가 점유하고 있어 항공기 구조에 필수적인 재료로 부각되고 있다. 그러나 탄소섬유 복합재료의 적용을 위해서는 높은 소재 비용, 성형가공 비용과 대형설비투자의 필요 등 과제가 선결되어야 하며, 향후 복합재료 생산설비, 생산시스템의 개발과 실용화와 저 비용화가 추진되어야 한다.

 

○ 시장조사업체인 McKinsey는 탄소섬유강화 소재의 수요가 2030년까지 연 20%씩 증가하고 이에 따라 자동차 경량 부품 비중도 30~70%까지 증가해 관련 시장규모가 3,000억 유로에 달할 것으로 전망하고 있어 가공 상의 기술적인 난제와 높은 생산비용에도 불구하고 탄소섬유는 다양한 산업 분야에서 미래의 가능성 있는 소재로 평가되고 있다.

 

○ 국내에서는 SK케미칼, 한국카본, TB카본 등의 업체에서 에폭시 수지를 기지재로 한 탄소섬유 프리 프레그를 상업 생산하고 있다. 그러나 국내 업체의 항공용 소재 인증 부재로 항공용 프리 프레그는 전량 외국 업체에서 수입해오고 있는 실정이다. 탄소섬유와 마찬가지로 항공용 프리 프레그에 대한 국내 업체의 항공 소재 인증 및 품질 관리 시스템 도입이 필요하며, 이를 위해서는 민간 기업의 의지뿐만 아니라 정부의 정책적인 지원도 시급한 실정이다.

저자

Toru Kaneko

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

68(11)

잡지명

自動車技術

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

51~56

분석자

진*훈

분석물

• 자동차 차체 경량화에 적용 가능한 탄소섬유 강화 복합재료를 항공기에 적용 사례.pdf [321,549 byte]

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