V1. 첨단소재 보충 리포트 2018101005 소민수

                섬유-탄소섬유

                                     V1

   

 

 

 

 

 

 

 

수강과목 : 첨단소재와산업사회

담당교수 : 이재원

발표일 2018년 4월 9일

 

학과 :　종교문화학과

학번 : 2018101005

이름 : 소민수

 

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                                   목차

 

 

 

 

1. 탄소섬유 보충

 

 

 

2. 섬유

 

 

 

 

3. 기사로 보는 첨단&섬유

 

 

 

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1. 탄소섬유 보충

 

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. 이 밖에도

 

경량 - 탄소 섬유는 중량 대비 중량이 매우 높은 저밀도 물질이다.

 

높은 인장 강도 - 모든 상업용 강화 섬유 중 가장 강한 것 중 하나인데, 인장시 탄소 섬유는 늘리거나 구부리기가 매우 어렵다.

 

낮은 열 팽창 - 탄소 섬유는 강철 및 알루미늄과 같은 재료보다 더운 또는 차가운 조건에서 훨씬 더 작거나 팽창한다

 

탁월한 내구성 - 탄소 섬유는 금속에 비해 우수한 피로 특성을 가지므로 탄소 섬유로 만든 부품은 일정한 사용으로 인한 스트레스 하에서 빨리 마모되지 않는다.

 

내 부식성 - 적합한 수지로 만들 때 탄소 섬유는 가장 내 부식성이 강한 재료 중 하나이다.

 

방사선 투과성 - 탄소 섬유는 방사선에 투명하고 x- 선에서는 보이지 않으므로 의료 장비 및 시설에서 사용하기에 가치가 있다.

 

전기 전도성 - 탄소 섬유 복합재는 우수한 전기 전도체이다.

 

자외선 방지 탄소 섬유는 적절한 수지를 사용하여 자외선 차단 가능하다.

 

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2. 섬유

 

    

   

섬유란 대단히 길고 가늘며 연하게 굽힐 수 있는 천연 또는 인조의 선상 물체이다. 직물의 원료가 될 뿐만 아니라 편물/로프/그물/펠트 등 섬유제품의 원료 및 제지의 원료로 쓰이는 것을 말한다.

 

   

섬유는 생성 과정에 따라 여러 갈래로 나뉜다.

 

 

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3. 기사로 보는 첨단&섬유

 

4차 산업혁명을 주도하는 혁신기술로 인공지능, 사물인터넷, 3D 프린트, 나노기술, 바이오기술, 신소재 기술, 에너지저장기술 등 많이 기술들이 있다. 여기서 첨단소재는 4차 산업혁명에 필요로 하는 재료이다. 섬유 또한 첨단소재이기에 혁신기술에 대입해 볼 수 있을 것이다.

 

 

(1) 식물섬유

석유를 이용해 탄소섬유를 만드는 대신 식물을 이용해 탄소섬유를 만든다. 옥수수대와 밀짚 같은 식물의 먹을 수 없는 부분을 사용하여 아크릴로니트릴을 생산할 수 있는 새로운 공정을 개발했다. 석유 대신에 식물로 탄소섬유를 만들어 냄으로써 비요을 절감해 자동차, 항공기 및 기타 차량에 보다 광범위하게 사용 될 수 있다고 본다.

혁신기술에 대입해 보았을 때 식물을 사용한다는 점에서 바이오기술 또는 신소재 기술, 석유를 대신한다는 점에서 에너지저장기술이라고 볼 수 있을 것 같습니다.

(2) 금속섬유-금속으로 의류와 같은 옷감을 간단히 만들 수 있을 만큼 가늘고 부드러운 섬유 상태의 극세선

 

 

 

반복 세탁한 후에도 발열 성능이 유지되는 새로운 발열 의류 기술이 상용화 되었다.

미세 스테인리스 섬유와 현무암 섬유로 천을 짜서 만든 후, 이 천에 특수 폴리머나 세라믹 소재를 첨가해 새로운 발열 옷감을 만들었다. 발열체를 금속섬유와 세라믹 섬유를 이용해 직조하였다고 한다. 발열 소재를 이용한 것이 아닌 섬유직조 기술을 이용하였기 때문에 매우 질기고 유연성이 높아 접어서 사용할 수 있고 옷감에 구김이나 접힘이 있어도 발연체 선이 끊어지지 않는다.

혁신기술에 대입해 보았을 때, 새로운 발열 기술이 나왔다는 점에서 신소재 기술, 옷감을 만들 정도의 부드러운 섬유를 이용했다는 점에서 나노기술을 사용했다고 볼 수 있을 것 같습니다.

 

 

 

 

(3) 유리섬유- 유리를 잡아늘려 극단적으로 가늘게 한 인조섬유.

 

 

 

 

친환경/저비용 소재인 유리섬유막을 리튬-황 전지에 적용해 고효율 전극 소재를 개발 하였다고 한다. 리튬-황 전지는 휴대기기에 쓰이는 기존의 리튬이온 전지보다 용량과 에너지 밀도가 우수하여 차세대 대용량 에너지 저장장치로서 각광 받고 있다. 유리 섬유를 서로 얽히게 해 매우 유연하고 질긴 다공성 골격을 제조하고, 이를 리튬-황 전지에 적용하였다.

혁신기술에 대입해 보았을 때 더 높은 효율을 낼 수 있다는 점에서 에너지저장기술에 사용했다고 볼 수 있을 것 같다.