헬로티 이동재 기자 | 한국과학기술연구원(이하 KIST) 연구팀이 열에 약한 탄소섬유 복합소재를 100~150℃ 온도에서 코팅해 500℃가 넘는 고온에서 사용할 수 있도록 하는 열 차폐 코팅 기술을 개발했다고 밝혔다. 최근 운송 기기 및 에너지 산업 등에서 연료 효율성을 높이기 위해 가벼우면서 강도가 높은 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 소재에 대한 관심이 높아지고 있다. 탄소섬유강화플라스틱을 구성하는 수지는 열에 약하므로 250℃ 이상의 고온에서 사용할 수 없어 열을 차단하는 코팅이 꼭 필요하다. 그러나 기존의 열 차폐 코팅 방식은 보통 500℃ 이상의 고온에서 이루어져 탄소섬유강화플라스틱에 적용할 수 없었다. 구조용복합소재연구센터 이민욱 박사 연구팀은 알루미나 입자와 본드를 이용해 스펀지처럼 구멍이 있는 세라믹 판을 만들고, 진공수지이송성형법으로 탄소섬유 복합소재를 제작했다. 세라믹 판은 탄소섬유강화플라스틱으로 전해지는 열을 막아주는 역할을 하는데, 특히 세라믹 판의 미세한 구멍에 액상 수지가 들어가면서 탄소섬유 복합소재와 물리적으로 연결되어 고온에서도 탄소섬유강화플라스틱과 높은 접착력을 가질 수 있었다. 이렇게 만들어진 샘플은 500~700℃의 화염으로
헬로티 이동재 기자 | 한국전기연구원(이하 KERI) 전기환경연구센터 정순신 박사팀이 원하는 곳이나 대상을 필요한 만큼만 원하는 온도로 가열할 수 있는 차세대 ‘스마트 전자레인지’ 핵심 원천기술을 개발했다. 전자기파의 일종인 마이크로파로 음식을 가열하는 전자레인지는 집안의 필수 가전제품으로 자리 잡은 지 오래다. 하지만 마이크로파의 파동이 공간적으로 강약이 있고, 일일이 조절하지 못하다 보니 가열이 고르게 되지 않는 경우가 종종 있어 불편한 점도 많았다. 현재 수준은 음식물 등 피가열물을 한정된 범위 내에서 일정하게 움직이면서 데우는 방식인데, 시시각각 달라지는 온도 분포를 반영하지 못하니 가열되는 곳은 더 뜨거워지고, 그렇지 않은 곳은 계속 미지근한 현상이 발생한다. 이를 해결하는 KERI의 성과는 약간의 주파수 조절로도 마이크로파의 파장을 크게 변화시켜 사용자가 원하는 곳을 필요한 만큼만 가열할 수 있게 만들어주는 일명 ‘적열적소, 스마트 마이크로파 가열 기술’이다. 기본 원리는 마이크로파의 파장을 마음대로 늘렸다 줄였다 하여, 마이크로파 공간 분포를 조절함으로써 가열 위치를 제어하는 방식이다. 연구팀은 파장 변화를 빠르고 정교하게 주기 위해 주파수 조절
헬로티 김진희 기자 | 정부가 소재·부품·장비 범부처 컨트롤타워인 소부장 경쟁력강화위원회 산하에 민간 전문가들로 구성된 ‘글로벌 공급망(GVC) 재편대응 특별위원회’를 신설했다. 해외 의존도가 높은 경우 공급망 차질에 따른 타격을 받을 수 있어 이에 선제적으로 대응하겠다는 취지다. 또 핵심품목의 미래 공급망 선점에 본격 착수하기 위해 소재분야 미래기술연구실을 해마다 20개 내외로 새로 선정해 2025년 100개까지 확대하기로 했다. 산업통상자원부는 지난 17일 정부서울청사에서 제8차 소재·부품·장비 경쟁력강화위원회를 열어 5건의 안건을 논의·확정했다고 밝혔다. 이번 회의에서는 소부장 산업을 둘러싼 정책 환경과 향후 과제에 대해 폭넓게 논의했다. GVC 재편대응 특별위원회 구성 전 세계적인 글로벌 공급망 재편 동향 및 위기 요인에 대한 심층 검토를 위해 정부는 소부장 경쟁력위 산하에 주현 산업연구원 원장을 위원장으로 해 민간 전문가 15인으로 구성된 ‘GVC 재편대응 특별위원회’를 신설한다. 특별위는 산업정책 분야 대표적인 국책·민간 씽크탱크 전문가, 주요 업종 및 지역 전문가로 구성해 글로벌 공급망 재편 동향과 주요국의 대응 전략 및 우리의 대응 방향에 대해
[헬로티] 연산 6500톤 규모로 증설...친환경 수소차량 연료탱크 및 CNG 고압용기 수요 증가 대비 효성첨단소재㈜가 연산 6500톤 규모로 전주 탄소섬유 공장을 증설한다. 효성첨단소재는 758억원을 투자해 전북 전주공장에 탄소섬유 생산라인을 내년 7월까지 연산 6500톤 규모로 증설한다고 밝혔다. 앞서 2020년에도 생산량을 연산 2000톤에서 4000톤으로 확대한 바 있다. 회사에 따르면, 이번 증설은 최근 미래 친환경 자동차로 주목받고 있는 수소차의 연료탱크와 압축천연가스(CNG) 고압용기에 활용되는 탄소섬유의 수요 증가에 대비하기 위한 목적이다. 효성첨단소재는 2011년 독자기술을 바탕으로 국내 최초로 고강도 중탄성 탄소섬유 ‘탄섬(TANSOME)’을 개발해 2013년부터 전주공장을 운영해오고 있다. ‘꿈의 소재’로 불리는 탄소섬유는 철에 비해 무게는 4분의 1 수준으로 가볍지만 강도는 10배 높기 때문에 자동차, 풍력, 우주항공, 스포츠레저 등 철이 사용되는 다양한 용도에서 대체 소재로 활용할 수 있다. 한편, 이번 증설은 2019년 발표했던 대규모 탄소섬유 투자 계획의 일환으로 추진되며, 2028년까지
[헬로티] 탄소섬유는 ‘꿈의 첨단소재’라고 불린다. 원사 안에 탄소가 92% 이상 함유된 섬유로, 철보다 10배 강하지만 무게는 1/4 수준이다. 탄소섬유는 3고(고경량, 고강도, 고탄성)다. 주로 모터스포츠, 스포츠 장비, 방사선과 장비 및 항공·우주 분야에 주로 사용된다. 수소차의 연료탱크를 제조하는 핵심 소재이기도 하다. 차량 외부에 부분 적용된(사이드 미러, 범퍼, 스포일러 등) 포르쉐 911.2 터보 모델 <출처 : adv1wheels.com> ◎ 전세계 탄소섬유 시장 전세계 탄소섬유 시장 규모는 약 15만4000톤. 일본 빅3(도레이, 토호테낙스, 미쓰비시케미컬)이 전세계 시장의 50%가량을 차지하고 있다. 도레이(Toray, 일본) - 전세계 탄소섬유 시장 1위 기업으로, 세계시장 점유율 약 28%. 연간 생산량 42,600톤. 토호 테낙스(Toho Tenax, 일본) - 일본 테이진(Teijin)그룹 자회사로 세계시장 점유율 약 12%. 연간 생산량 18,900톤. 미쓰비시케미컬(Mitsubishi Chemical, 일본) - [미쓰비시 레이온]과 [
[헬로티] 국내 최초로 차세대 소재인 탄소섬유 케이블에 적용 LS전선이 탄소섬유를 적용한 통신 케이블을 상품화했다고 지난 24일 밝혔다. ▲LS전선 탄소섬유 차폐 케이블 구조도 정부가 전략 육성하는 차세대 소재인 탄소섬유를 케이블을 보호하는 차폐 소재로 채택한 것이다. 그동안은 차폐 소재로 구리나 알루미늄을 사용해왔다. 탄소섬유는 무게가 강철의 1/4에 불과하지만 강도는 10배, 탄성은 7배에 달한다. 이 탄소섬유를 사용하면 케이블의 무게가 10~20% 이상 가벼워지고, 유연성과 내구성은 30% 이상 향상된다. LS전선은 먼저 스마트공장과 빌딩 등에서 설비 가동과 시스템 관리 등에 사용되는 랜(LAN) 케이블의 양산 준비를 끝내고, 산업용 케이블 전반에 대한 적용을 진행하고 있다. LS전선은 특히 전기차와 철도, 항공, 선박 등 모빌리티 분야와 산업용 로봇과 엘리베이터 등 무빙 설비를 중심으로 도입이 활발해질 것으로 보고 있다. 명노현 LS전선 대표는 “전 세계적으로도 케이블에 탄소섬유를 적용해 상품화한 사례를 찾아보기 힘들다”며, “신소재와 친환경 제품 등에 대한 지속적인 R&D로 전선 업계의 게임체인저가 되기 위해
[첨단 헬로티] 특허청(청장 박원주)이 전라북도, 한국탄소융합기술원과 함께 국가 탄소소재 IP 협의체 출범식 및 제1차 포럼을 지난 29일 전북 전주에 있는 한국탄소융합기술원에서 개최했다고 밝혔다. 국가 탄소소재 IP 협의체는 지난해 12월 열린 기업 간담회에서 논의된 탄소소재 등 첨단소재 기술의 조기 확보 방안 및 관련 기업들의 지재권 애로·건의 사항 등을 바탕으로 산·학·연·관 협력체계 구축을 위해 추진됐다. ‘탄소섬유’는 우리나라의 미래 핵심산업인 수소·전기차, 우주·항공, 신재생에너지 등 다양한 산업에 적용되는 첨단 소재로 최근 들어 그 수요가 커지고 있다. 하지만 탄소섬유 관련 국내·외 특허 출원에서 우리나라가 차지하는 비중은 약 3% 정도로 나타났다. 이에 특허청은 지난 해 10월부터 탄소소재 등 주요 소재·부품·장비기술분야에 대한 산업·특허 동향조사 사업을 수행해 우리나라의 미래 핵심산업에 뿌리가 되는 품목에 대한 지재권 지원을 강화하고 있다. 이날 국가 R&D 정책 등 발표에서 특허청은 &ls
[첨단 헬로티] “모빌리티 시대 복합재 시장 전망 밝다. 확대 적용 위해선 생산성은 높이고 원가는 낮춰야 한다” ‘모빌리티의 현재와 미래, 그 중심에 있는 복합재’라는 주제로 패널 토론회가 지난 7월 9일, 서울 포시즌스 호텔에서 열렸다. 이날 토론회는 아시아-태평양 복합재 전시회인 ‘JEC Asia 2019 & eMove360° Asia’ 프레스 컨퍼런스 행사의 일환으로 진행됐으며, 각 기관 및 관련 업체에서 나와 모빌리티의 현재와 미래에 미치는 복합재의 영향과 도전 과제에 대해 발표가 있었다. 그 내용을 정리했다. ▲ ‘모빌리티의 현재와 미래, 그 중심에 있는 복합재’라는 주제로 패널 토론회가 지난 7월 9일, 서울 포시즌스 호텔에서 열렸다. (왼쪽부터) 사회를 진행한 방송인 이다 도시, 현대자동차 최치훈 연구원, eMove360° 로버트 메츠게르 대표, JEC 그룹 프레데릭 루 미디어 총괄 디렉터, 한국복합재료학회 박영빈 UNIT 교수, 한국탄소융합기술원 최영철 본부장. ■ 사회자 : 오늘 패널 토론은 모빌리티4.0(전기차, 자율주행차)이 야기하는
[첨단 헬로티] 3D프린터 제조기업인 마크포지드(Markforged)는 내일인 24일 오후 4시부터 4시 40분까지 '산업용 복합소재 3D프린터를 활용한 3D캐드에서 출력물까지'라는 주제로 두 번째 한국어 웨비나를 진행한다고 밝혔다. 마크포지드의 두 번째 웨비나는 플라스틱과 강화 소재를 결합한 복합 소재 전용 프린터의 공정 순서를 알아본다. CAD 파일부터 출력까지 거치는 과정을 알아보고, 일반적인 3D프린팅 공정에 대해서도 공유할 예정이다. ▲마크포지드(Markforged)는 내일인 24일 오후 4시부터 4시 40분까지 두 번째 한국어 웨비나를 진행한다고 밝혔다. '하이브리드 제조를 통한 원가절감사례'라는 주제로 진행됐던 첫 번째 웨비나는 120여명이 사전등록을 신청해 긍정적인 반응을 얻은 바 있다. 한편,마크포지드의 복합소재 3D프린터로 출력된 탄소섬유 강화 플라스틱 파트는 알루미늄 금속 이상의 강성을 가지고 생산라인의 지그·픽스처를 대체하고, 비용과 시간을 절감한다. 마크포지드 금속 3D프린팅 솔루션 'Metal X'시스템은 기존 레이저소결 금속 3D프린팅 대비 최대 10분의 1의 투자 비용으로 스테인레스 스틸, 공구강, 인코넬, 티타늄 등
▲ 레노버 미라지 솔로 및 미라지 카메라 [첨단 헬로티] 레노버는 1월 9일부터 12일까지 미국 라스베이거스에서 개최되는 세계 국제 전자제품 박람회 ‘CES 2018’에서 가상현실을 적용한 ‘레노버 미라지 솔로’, 스마트 기술을 적용한 씽크패드 X1 시리즈 등 다양한 미래 디바이스를 선보였다. 레노버는 CES 2018을 통해 데이드림 플랫폼이 장착된 ‘레노버 미라지 솔로’ 및 ‘레노버 미라지 카메라’를 공개했다. 레노버 미라지 솔로는 세계 최초의 독립형 데이드림 VR 헤드셋으로 퀄컴 스냅드래곤 835 VR 프로세서를 탑재해 고품질의 몰입형 가상현실 환경을 제공한다. 사용자는 무선 데이드림 컨트롤러로 원하는 앱을 선택해 실감 나는 게이밍 환경을 즐길 수 있다. VR 콘텐츠 제작 도구인 레노버 미라지 카메라는 유튜브의 새로운 3D VR180 포맷에서 실시간 스트리밍, 이미지 및 비디오 촬영이 가능해 유튜버는 물론 비전문가도 손쉽게 VR 콘텐츠 제작이 가능하다. 레노버는 혁신적인 기술을 적용한 새로운 씽크패드 X1 시리즈 제품도 함께 선보였다. 새롭게 공개한 X1 카본 6세대 및
탄소 기반 나노 구조체는 단일 소재만으로도 태양전지, 발광다이오드(LED), 바이오 이미징, 광촉매, 센서 등 다양한 분야에 활용 가능하다는 장점이 있어 산업 현장 및 학계에서 각광받고 있는 소재이다. 이와 더불어, 탄소 구조체 내에 이종 원소를 도입함으로써 광학적 특성 및 촉매 특성을 향상 시킬 수 있다는 연구 결과가 잇달아 발표됨으로써 관심도는 점점 더 증가하는 추세이다. 한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 전북분원 복합소재기술연구소(분원장 김준경) 양자응용복합소재연구센터 배수강 박사, 탄소융합소재연구센터 이성호 박사 공동 연구팀은 폴리아크릴로나이트릴(PAN, Polyacrylonitrile)이라고 불리는 고분자 물질로 제작된 탄소섬유를 이용하여 고결정성과 더불어 균일한 크기 분포도를 가지는 질소가 도핑된 그래핀 양자점을 효율적으로 합성할 수 있는 기술을 개발했다. 연구팀은 PA N계열 고분자 섬유를 기반으로 하는 탄소섬유를 산(Acid) 용액에서 적정 온도로 가열하여 합성하는 하향식 접근법을 이용하여 균일한 크기 분포도를 가지는 수 nm 크기의 탄소 구조체를 합성하였다. 해당 공정은 저분자 유기 전구체를 가열하는 방식의 상향식 접근법으로 합성된
[헬로티] 산업조사 전문 기관인 IRS글로벌은 ‘자동차 경량화 관련 소재별 국내외 시장전망과 핵심기술 개발동향’ 보고서를 발간했다. 최근 온실가스 배출 억제를 위해 자동차 환경규제가 점차 강화되면서 ‘자동차 경량화’에 대한 업계의 관심이 집중되고 있다. 미국은 연비기준을 2015년 36.2mpg에서 2020년 44.8mpg로 유럽은 평균 온실가스 배출기준을 2015년 130g/km에서 2020년 95g/km로 높였다. 또 자동차 시장에서 빼놓을 수 없는 중국도 2015년 6.9ℓ/100km에서 2020년 5ℓ/100km로 규제 기준을 28%나 강화하고 나서고 있다. 또한 미래 자동차는 단순한 이동수단이 아니라 생활공간으로서 다양한 전자제어장치 및 편의 장치가 채용되고 있기 때문에 차량에 장착되는 부품의 수 및 중량이 오히려 증가하는 추세에 있다. 이제 자동차의 연비 향상을 위한 자동차 부품·소재의 경량화는 선택이 아닌 필수 요소로 다가오고 있다. 이와 같은 시대적 변화 속에 글로벌 완성차 제조업체와 부품·소재 관련 업체들은 자동차 경량화를 위한 신소재 개발과 채용을 통해 고연비를 달성하려는
ⓒGetty imagesBank 엄격한 신뢰도와 최첨단 기술이 요구되는 세계 항공기시장에 국내 소재부품기업 진출 기회가 더욱 확대될 것으로 보인다. 올해 2월 에어버스사가 국내 항공부품 조달을 2015년 약 4억 달러에서 2020년 6억 달러로 50% 이상 확대한다는 입장을 밝힌데 이어, 보잉사도 국내 첨단 소재부품 조달 확대에 큰 관심을 보였다. 국내 소재부품업체와 미국 보잉사가 항공기사업에서 협력강화를 위한 워크숍을 4월 20일 서울 웨스틴조선호텔에서 열었다. 이 행사는 차기 보잉사의 항공기에 투입되는 항공부품을 공급․조달하기 위한 방안을 논의하는 자리로, 국내 소재부품기업, 보잉, 코트라, 한국산업기술평가관리원 등 관계자 80여명이 참석했다. 그 동안 보잉사는 일본 등 일부 국가에 편중된 항공기 부품조달 경로를 다변화시키기 위해, 탄소섬유, 유기발광다이오드, 리튬-이온 배터리 등 차세대 항공기에 요구되는 첨단 제품에 대해 국내 업체와 협력을 타진해 왔다. 이번 협력 논의는 국내 소재부품기업이 항공 분야에서 세계 최고 기업인 보잉사의 차세대 항공기 개발 과정에 참여하고, 세계적인 공급망에 진입할 수 있다는 점에서 의의가 크다. 한국이 강점을 지
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