탄소섬유

1. 탄소섬유의 개요

항공 우주분야로부터 광범위한 산업분야 그리고 일상용품에 이르기까지 새로운 특성을 지닌 재료가 요구되고 있으며, 이 개발을 위해 끊임없는 연구가 진행되고 있다. 새로운 재료 즉 신소재란 특정한 목적을 위해서 개발된 것으로 기능이나 응용분야가 다른 새로운 재료를 말한다. 그 중 하나가 복합재료로서 모양과 화학 조성이 다른 두 가지 이상의 재료의 물리적인 결합으로 단일재료로서는 볼 수 없는 특성을 실현한 재료로 정의할 수 있다. 대표적인 예로 탄소섬유(carbonfiber)를 플라스틱에 섞어 강도를 높인 복합재료를 들 수 있다. 이 복합재료는 플라스틱의 뛰어난 성형성과 탄소섬유의 높은 강도의 장점을 조합한 것이다. 탄소체의 대표적인 탄소섬유는 고강도, 고탄성 소재로써 경량이면서도 고강도의 구조재, 특히 가공성이 높은 첨단 복합재료의 강화재로서, 항공기의 구조재, 우주 왕복선 및 우주 구조물 등 제조의 핵심소재로 이용되고 있다. <그림 1> 은 탄소섬유 중 대표적인 팬(PAN)계 탄소섬유의 단면 및 번들 상태를 보여주고 있다. 최근 나노물질의 선두주자로 인식되는 카본 나노튜브(carbonnanotube)의 등장은 나노 과학이라…