기계연,항공우주 분야 등에 적용가능한 3차원 고분자 복합재 제조기술 개발

　항공·우주·국방 분야에서 제품의 크기에 구애받지 않고 제조 가능한 친환경 3차원 복합재 부품 성형 기술이 개발됐다.

　한국기계연구원 (원장 박화영) 재료기술연구소 변준형 박사팀은 과학기술부 21세기 프론티어 사업인 ‘차세대 소재성형 기술개발 사업’의 지원을 받아 제품 생산비를 크게 절감하면서도 제품의 크기에 상관없이 복합재를 제조할 수 있는 ‘3차원 복합재 수지충전 성형법’을 개발했다고 17일 밝혔다.

　복합재료는 겹쳐놓은 섬유에 에폭시 등의 수지를 입혀 만들어내는 단단한 형상이다. 이 복합재료는 가벼우면서도 높은 강도로 인해 자동차, 항공우주, 선박, 생체의학, 건설, 스포츠 등 다양한 분야에서 고성능, 고기능 제품으로 활용되고 있다.

　이번에 연구진이 개발한 기술은 복합재료를 만들 때 수지의 흐름을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 금형 안에 있는 섬유 보강재 내부로 수지가 모두 차도록 하는 독특한 수지주입 방법으로 기존 복합재료가 가지는 있는 성능을 그대로 유지하면서도 생산단가를 50%까지 획기적으로 절감할 수 있다.

　특히 연구진은 이 방법으로 길이 2.4m, 두께 50㎜의 복합재 빔 구조물 및 굴곡형상의 두꺼운 복합재 제조에 성공했다.

　이 성형법을 적용할 경우 기존 제조공법에 비해 환경에 유해한 휘발성 가스를 거의 발생시키지 않아 환경에 미치는 영향을 최소화할 수 있다고 연구진은 설명했다.

　변준형 박사는 “기존의 성형법에 비해 비슷한 성능을 유지하면서 복합재 부품 생산 단가를 크게 낮춰 충분한 가격경쟁력이 있다”며 “기술이전을 통해 실제 산업 현장에서 요구하는 복합재 부품 제조를 위한 기술지원을 추진중”이라고 말했다.

　대전=박희범기자@전자신문, hbpark@