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                             첨단소재의 유망주
                                              - 탄소섬유 -                       
      조별과제
 
 



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                                                                                                       수강과목 : 첨단소재와산업사회


                                                                                               담당교수 : 이재원


제출일 2018년 3월 26일
 
 
학과 :　종교문화학과
학번 : 2018101005, 2013123007, 2018118011, 2018118005, 2018118008
이름 : 소민수, 김영준, 김지헌, 김민규, 김수관
 
 

 
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< 목차 >
 
1.개요
1) 첨단이란?
2) 탄소섬유를 선택한 이유
 
 
 
2.탄소섬유
1)탄소섬유 ( 개념 > R&D > R&BD )
2)탄소섬유 vs 금속
3)탄소섬유를 이용한 것들
 
 
 
3.탄소섬유의 가치와 미래
 
 
 
                                                                                       - 2 -
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개요.
 
1. 첨단이란?
  ( cutting edge )
 
 첨단(cutting edge)이란 물체의 뾰족한 끝을 가르치는 말로써, 첨단기술과 첨단소재는 어떠한 것과 합쳐지기 전 불완전한 상태를 말하고 첨단의 뾰족한 끝과 같다고 봅니다. 우리는 이러한 첨단기술과 첨단소재를 갖고 기술의 발전을 위해 노력하고 있습니다.
    
 
 

2. 탄소섬유를 선택한 이유



 탄소섬유는 기존에 있던 소재들의 단점들을 개선하고자 만들어졌으며 결과적으로 우리 생활에 많은 영향을 끼치고 있습니다. 탄소섬유는 유기섬유를 비활성 기체 속에서 가열, 탄화하여 만든 섬유이며 흑연과 비슷한 성질을 가지지만 탄소층간의 거리는 흑연보다 크기 때문에 역학적 성질을 보입니다. 탄소 섬유가 알려진 것은 에디슨이 대나무 섬유를 탄화하여 전구의 필라멘트로 사용했을 때이며, 무려 약 100년 전의 일입니다. 이후 공업적으로 제조되기 시작한 것은 1959년 셀룰로스계 섬유를 기초로 하여 생산한 것이며 한국에서도 1990년 태광산업이 처음으로 생산하였습니다. 탄소섬유의 원료로는 셀룰로스, 아크릴 섬유, 비닐론, 피치 등이 쓰이며 처리 온도에 따라 분자배열과 결정의 변화가 생깁니다.  탄소섬유로 만들어진 것들에는 스포츠용품, 항공우주산업, 자동차, 환경산업등에 널리 이용되기도 합니다.



2. 탄소섬유 vs 금속
 

 탄소섬유는 내열성과 내충격성이 뛰어나며 화학약품에 강하고 해충에 대한 저항성이 큽니다. 또한 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감속되므로 알루미늄보다 가볍고 철에 비해 탄성과 강도가 뛰어납니다.

    

 

3. 탄소섬유를 이용한 것들

 

(1)탄소섬유강화플라스틱-자동차

 
 

 


 자동차에도 탄소섬유를 이용합니다. 세계적으로 연비규제가 강화되면서, 연비를 높여야 하게 된 자동차 기업들은 자동차 무게를 줄이는 것을 가장 효과적으로 보아 탄소섬유강화플라스틱을 사용하게 되었습니다. 안전하고 충격에도 강한 탄소섬유강화플라스틱은 철보다 무게가 가볍고 강도는 10배 이상 강합니다. 또한 자동차의 부품들 또한 탄소섬유강화플라스틱으로 만들어 더욱 안전한 자동차를 개발하려고 합니다. 탄소섬유강화플라스틱을 사용한 대표적인 자동차는 BMW사의 i3,i8, 7시리즈모델입니다.

  
(2)탄소섬유보강콘크리트
  
 
 
 석유나 석탄의 피치에서 제조되는 피치계 탄소 섬유를 혼입한 콘크리트로, 보통 콘크리트에 비해 내구성이 뛰어나고 팽창, 수축의 오차도 작다는 특성을 가지고 있기 때문에 미래에는 건축 구조물로 사용될 기대가 높습니다.
 
 
                                                                          - 3 -
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3. 탄소섬유의 가치와 미래

 
 탄소섬유는 앞으로 우리의 미래를 책임져줄 첨단소재입니다. 그렇기 때문에 수만 톤에서 수십 톤 규모로 성장할 수 있을 것이라고 생각합니다. 탄소섬유를 10만 톤으로 전제한다면 탄소섬유 시장은 1조원 규모가 될 수 있다고 합니다. 또한 국내 탄소섬유의 동향 분석에 따르면 낚시대와 골프용 등에서 활발히 수요하고 있어 우리나라에서도 탄소섬유의 시장가치가 높아지고 있다고 볼 수 있겠습니다.
탄소섬유를 이용한 최근용도 개발에는 스포츠, 항공과 관련하여 한정된 분야에만 사용되어 왔으나 최근에는 풍력발전의 발전 효율을 높이기 위한 철제 블레이드를 대체할 소재로 탄소섬유를 사용하고 있으며, 심해 해저의 철제 파이프 대체자로서의 에너지 효율을 높이기 위한 해저 유전 송유파이프 등 범위가 확대되고 있습니다. 토목 산업 분야에서의 용도 개발로 그 수요가 확대되고 있기도 합니다. 이렇게 보았을 때 탄소섬유의 미래는 밝다고 볼 수 있습니다.
 








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