고분자가공/복합재료/재활용: 극한 환경 고분자 복합재료 및 공정 (1)
Abstract
탄소복합재는 낮은 밀도와 우수한 기계적 특성으로 인해 자동차, 항공/우주, 풍력발전, 조선/해양, 스포츠/레져 분야 등 다양한 산업에 걸쳐 사용되고 있다. 탄소복합재를 우주 분야에서 적용할 때 극저온에서 초고온 까지 극한의 환경에 대응할 수 있는 성능이 추가적으로 요구된다. 예를 들어, 우주 발사체의 추진제를 보관하는 탱크의 경우, 액체 산소의 극저온에도 인성을 유지할 수 있는 탄소복합재가 요구된다. 위성체의 구조부품에 사용되는 탄소복합재는 지구궤도의 넓은 온도 변화에도 내열성과 치수안정성을 유지할 수 있어야 한다. 또한 지구 재진입 비행체는 공력가열에 의한 3000도 이상의 온도 상승에 대응할 수 있는 경량 열보호시스템 소재가 필요하다. 그러나 이러한 극한환경은 기존 고분자 기지 및 섬유 보강제로는 한계를 가지기 때문에 새로운 탄소복합재용 소재 개발이 필요하다. 본 연구에서는 우주환경에 대응할 수 있는 탄소복합재를 위한 소재 및 공정기술을 개발하고 극한환경에서 그 성능을 평가하였다. 이를 통해 국내 개발 탄소복합재의 우주 분야에서의 적용 가능성과 활용성을 제고하고자 한다.