[충청게릴라뉴스=강남용 기자] 국내 연구진이 ‘에어 택시’ 현실화를 앞당길 신소재 개발에 성공했다.
한국과학기술연구원(이하 KIST)은 전자파솔루션융합연구단 김재우 박사가 한양대학교 김성훈 교수, 전북대학교 김성륜 교수와 함께 폴리프로필렌 고분자 한 종류만 사용한 100% 자기강화복합재료 개발에 성공했다고 2일 밝혔다.
에어 택시와 같은 미래 이동 수단을 현실화하려면 연료 효율을 높이고 탄소 배출을 줄여야 한다. 이 같은 조건 충족을 위해 새로운 소재 개발이 반드시 필요했다. 이번에 개발된 자기강화복합재료는 가격이 저렴하고 경량성이 뛰어나 폐기 및 재활용 측면에 이점이 있다. 이 때문에 항공기에 사용되는 탄소섬유강화복합재료를 대체할 차세대 복합 재료로 주목 받고 있다.
지금까지 자기강화복합재료는 강화재 혹은 기지재에 화학적으로 다른 성분을 혼합해 물성과 재활용 가능성이 모두 떨어지는 문제가 있었다. 공동 연구팀은 4축 압출 공정을 통해 용융점, 유동성 및 함침성을 제어하는데 성공했다. 개발에 성공한 자기강화복합재료는 접착 강도, 인장 강도 및 충격 저항성이 기존 연구 결과 대비 각각 333%, 228%, 2700% 향상된 최고 수준의 기계적 물성을 달성했다. 소형 드론의 프레임 소재로 해당 재료를 적용했을 때 기존 탄소섬유강화복합재료 대비 52% 가볍고 비행 시간은 27% 증가해 차세대 모빌리티 적용 가능성을 확인했다.
KIST 김재우 박사는 “이번에 개발한 100% 자기강화복합재료 엔지니어링 공정은 산업계에 즉시 적용될 수 있는 것”이라며 “산업계와 협력해 자기강화복합재료의 글로벌 경쟁력을 확보하겠다”고 말했다.
한편 본 연구 결과는 국제 학술지 ‘Chemical Engineering Journal’ 최신 호에 게재됐으며 한양대학교 장지운 연구원과 전북대학교 이혜성(박사 과정)이 공동 제1저자로 참여했다.
