[테크월드=선연수 기자] 한국과학기술연구원(KIST) 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사팀이 높은 강도를 유지하면서도 ‘종이접기’처럼 형태를 자유롭게 변형할 수 있는 탄소섬유강화복합재(이하 탄소복합재) 기술을 개발했다.
탄소복합재는 강철의 4배, 알루미늄의 3배 이상의 가벼움과 강도를 자랑해, 자동차·항공 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 다만, 가공 공정상 어려움이 커 경제적인 문제에 대한 해결이 필요했다. KIST 연구진은 바느질과 종이접기에서 아이디어를 떠올려, 탄소복합재를 접었다 펼 수 있는 기술을 개발했다.
탄소복합재를 금속실로 바느질한 후 전기를 흘려주면 발열이 일어나고, 이 때 주위의 수지가 녹아 부드러워지면서 바느질 선을 따라 접을 수 있게 된다. 온도를 낮추면 다시 수지가 굳어 본래의 상태로 돌아가기 때문에, 단단한 탄소복합재를 종이접기처럼 간단하게 접었다 펼 수 있다.
KIST 이민욱 박사팀은 반복 실험을 통해 10번 이상 접었다 폈을 때도 알루미늄 보다 우수한 강도를 유지하는 것을 확인했다. 특히, 일반적으로 이용하는 보조배터리 수준인 15W(15V, 1A)의 전력을 사용할 경우, 약 1분 안에 170℃로 빠르게 가열되기 때문에 실제 현장에 적용하기 적합하다.
KIST 이민욱 선임연구원은 “이번 연구는 간단한 바느질 기법을 통해 고강도의 탄소복합재를 원하는 형태로 성형할 수 있는 경제적인 방법을 제시했다는 데 의의가 있다. 특히, 항공기나 자동차 등 복잡한 형태를 갖는 대형구조용 복합소재를 제작하는데 이번 연구를 응용 할 수 있을 것”으로 기대했다.
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