KIST, 항공기·자동차 등 대형구조용 복합소재 활용 기대

KIST(한국과학기술연구원·원장 직무대행 윤석진)는 이민욱 구조용복합소재연구센터 박사팀이 종이접기처럼 형태를 자유자재로 변형할 수 있는 단단한 탄소복합재 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.  

탄소복합재는 강철보다 4배, 알루미늄보다 3배 이상 가벼우면서도 더 높은 강도를 지니고 있어 자동차와 항공 업계를 비롯한 여러 분야에서 널리 사용되고 있다. 하지만 우수한 물리적 특성에도 가공이 어려워 경제성이 걸림돌로 지적돼왔다. 

연구팀은 바느질과 종이접기에 주목했다. 탄소복합재를 금속실로 바느질한 후 전기를 흘려주면 발열을 하는데, 이 때 주위의 수지가 녹아 부드러워지면서 바느질 선을 따라 접을 수 있게 됐다. 온도를 낮추면 다시 수지가 굳어서 본래의 상태로 돌아가기 때문에 단단한 탄소복합재를 마치 종이접기처럼 간단하게 접었다 펼 수 있었다.

연구팀은 반복 실험을 통해 10번 이상 접었다 폈을 때도 알루미늄 보다 우수한 강도를 유지하는 것을 확인했다. 일반적으로 사용하는 보조배터리 수준인 15W (15V, 1A)의 전력을 사용했을 때 약 1분 안에 170°C로 빠르게 가열돼 때문에 실제 현장에 적용하기 적합할 것으로 기대된다.

이민욱 박사는 "항공기나 자동차 등 복잡한 형태를 갖는 대형구조용 복합소재를 제작하는데 이번 연구를 응용할 수 있을 것"이라고 말했다. 연구결과는 Composite Part B: Engineering 최신호에 게재됐다.

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