탄소섬유와 복합재료

[아템]

○ 탄소섬유가 100년 전 에디슨이 전구의 필라멘트로 사용하면서 부터 공업적으로 제조되기 시작한 것은 1959년 셀룰로스계 섬유를 기초로 하여 생산한 것이며, 한국에서는 1990년 태광산업이 처음으로 생산에 성공했다. 원료로는 셀룰로스, 아크릴 섬유, 비닐론, 피치(pitch) 등이 쓰이는데, 원료에 따라 또는 처리 온도에 따라 분자배열과 결정의 변화가 생긴다. 

○ 일반적으로 탄소의 육각 고리가 연이어 층상격자를 형성한 구조이며 금속광택이 있고 검은색이나 회색을 띤다. 내열성, 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 해충에 대한 저항성이 크다. 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소되므로 알루미늄보다 가볍고 반면에 철에 비해 탄성과 강도가 뛰어나다.

○ 탄소섬유는 더 나아가 다양한 결정구조를 활용하여 요즈음 많이 연구되고 있는 연료전지 자동차의 수소 저장제로도 연구되고 있는데, 문제는 흡착된 수소를 열역학적으로 낮은 에너지에서 다시 방출될 수 있는가가 문제인 것으로 보인다. 또한 그래핀은 제로갭 반도체로서 특이한 전자구조를 가져 그 중의 전자가 질량이 없는 Dirac형 Fermi 입자로 되어 운동 에너지가 운동량에 비례한다고 발표한 Manchester대의 A. Geim과 K. Novoselov가 노벨 물리학상을 받기도 하였다.

○ 이런 특성을 이용한 용도로는 스포츠용품, 항공우주산업, 자동차, 토목건축, 전기전자, 통신, 환경산업 등 각 분야의 고성능 산업용 소재로 널리 쓰인다. 1996년 충북대학교 안전공학과 연구팀이 활성탄소섬유를 이용한 악취제거장치 개발에 착수, 현재 완성단계에 있다.

○ 흡착제로 활성탄을 사용할 때보다 흡착능력이 훨씬 뛰어나 한꺼번에 많은 양을 처리할 수 있는 이점이 있으며, 이로 인해 시설비가 절감되고 유해물질을 효과적으로 제거함으로써 사업장의 작업환경을 크게 개선할 수 있다.

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[어드헤시브]

좋은 자료 감사합니다

[김종욱]

좋은 자료 감사합니다! 저는 탄소섬유를 저희 제품에 흡착기능제로 응용하고 싶읍니다!
탄소섬유는 어디서 구입 할수 있는지요?