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탄소섬유 복합소재 응용분야

극한 환경이 요구되는 방산, 항공우주산업 뿐만 아니고 자동차, 토목건축, 스포츠용품 등 전반에 응용

탄소섬유 복합소재 응용분야
자동차 연비개선을위한 경량화 → 전세계 자동차 회사 탄소섬유 적극 도입중 : BMW 첫 전기차 > 강화 탄소섬유로 무게 300㎏줄여
꿈의 항공기 보잉B787 동체의 50%를 탄소섬유복합재로제작 (대한항공 2016년부터 10대 도입예정) : 국내항공기(190대) 날개 및 동체 50% CFRP(탄소섬유복합재)로 대체할 경우 > 유류비 연간 2.9조원 절약
탄소섬유활용
항공/우주 항공기·로켓·위성 동체, 부품
수송기기 차체, 주요 구조재, 연료탱크
에너지 풍력 블레이드, 연료전지, 시추용 파이프
전자/기계 전자제품 플라스틱 대체재, 로봇
건축/토목 건축재료 보강재, 교량 주요 구조체
스포츠/레저 골프 샤프트, 테니스 라켓, 낚시대, 요트
의학/기타 X선 투과장치, 의료보조기
탄소섬유 얼마나 알고 있나요?
탄소섬유 얼마나 알고 있나요? 탄소섬유(Carbon Fiber)는 첨단 신기술로 만들어 낸 슈퍼섬유 중에서도 단연 최고의 강도를 자랑하는 '꿈의 신소재'로 불린다.
미국의 세계적인 발명가 에디슨이 지난 1879년 개발에 성공했으나 높은 수준의 기술력이 요구돼 일본과 미국, 유럽 등 일부 국가에서만 독점적으로 생산해 왔지만, 2013년 5월 ㈜효성 전주공장을 준공, 2천톤 규모의 고강도 탄소섬유 양산을 시작으로 2020년까지 단계적으로 연산 1만 7천톤 규모로 확대할 계획이다.
탄소원자 특성이 초경량과 초고강도, 초내마모 등 다양한 성질을 갖고 있기 때문에 탄소섬유 1㎟당 700㎏의 무게를 지탱할 수 있고, 3000℃의 초고온에도 견딜 수 있다. 철보다 5배 이상 강한 강도와 강철도 녹아내리는 초고온에도 끄떡없는 탄소섬유는 지금껏 인류가 만들어 낸 섬유 가운데 꿈의 신소재라 해도 과언이 아니다.
탄소섬유는 통상 유기섬유 전구체를 열처리하여 얻은 탄소함유율 90% 이상의 머리카락보다 얇은 직경 5~15㎛(마이크로미터, 1/1000㎜) 섬유를 말한다. 고강도 강화용 필수 소재로 군수용, 우주항공, 자동차, 내진 건축물, 교량 건설 등 활용 폭이 넓이지고 있다.
자동차 시장에서도 이산화탄소 저감과 연비개선을 위한 경량화 목적으로 탄소섬유 소재를 적극 도입하고 있으며, 보잉 787의 경우 비행기 동체의 50%(무게비)를 탄소섬유 복합재로 사용하고 있다.
50킬로 800킬로까지의 섬유한가닥이 견디는 힘
섬유의 진화(한가닥이 견디는 힘)
50㎏ 150㎏ 400㎏ 600㎏ 800㎏
- 의류용
합성섬유
- 산업용
고강력사
- 아라미드
(초고분자량 폴리에틸렌섬유)
- PBO폴리벤즈옥사졸섬유
- 자이론섬유
- 탄소섬유
- 의류 - 타이어코드
- 여과용필터
- 방탄
- 브레이크라이닝패드
- 광케이블
- 방탄용 - 항공기
- 스포츠카
- 일부 휴대폰

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