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철보다 10배 강한 탄소섬유 [우리가 몰랐던 과학 이야기] (125)

출처:세계일보

탄소섬유는 탄소가 90% 이상인 섬유로, 탄소 원자들은 섬유 길이 방향을 따라 육각 고리 결정의 형태로 붙어있어 이러한 분자배열 구조가 강한 물리적 속성을 갖게 한다. 또한 탄소섬유의 밀도는 강철보다 낮기 때문에 무게는 가벼우면서도 강한 특징을 가지고 있다. 그것의 시작은 토마스 에디슨이 전구 필라멘트에 최초로 쓰면서 알려질 때 였다. 탄소섬유는 원료, 제조방법 및 조건에 따라 다른 특성의 제품을 만들고 고강도, 고탄성의 재료인 PAN계 탄소섬유는 항공,우주 및 산업 분야의 구조 쟤료용, 스포츠 레저 등 다양한 용도로 이용되고 있다. 가볍고 뛰어난 기계적 성질, 탄소질에서 오는 뛰어난 전도성, 내열성, 저열 팽창률, 화학적 안정성, 고열 전도성 등을 지니고 있어 여러 용도로 활용되고 있고 철에 비해 무게가 5분의 1수준이지만 강도는 10배 정도 강해 항공과 우주, 에너지, 토목, 전자, 스포츠 등 광범위하게 사용되고 있다. 탄소섬유강화플라스틱은 탄소섬유를 강화재(Reinforcement)로 하고, 매트릭스 수지(Matrix Resin)를 플라스틱으로 하여 결합한 탄소섬유 복합재료이다. 이러한 플라스틱이 우리 생활에 광범위하게 쓰이고 있다는 사실과 탄소섬유 자체로의 뛰어난 특성에 매우 인상깊게 다가왔다. 이러한 특성을 이용해 더 넓은 분야에서 활발히 활용되었으면 좋겠다. 또한 탄소섬유에 대한 화학적 특성을 더 깊이 알고 싶다는 생각을 가졌다.