동화대 연구실'검은 황금'탄소섬유 로켓 하늘로

일전, 기자는 동화대학 재료과학과 공정학원 반정교수의 실험실에 들어가 음미했다탄소 섬유의 신기한 점.

실험실에서 반 교수는 검은색 탄소섬유 원사 한 다발을 잘라 200그램의 분동에 묶고 지지대에 건 다음 2000 ℃ 고온의 분화총으로 탄소섬유를 겨누었다. 불에 타지 않았을 뿐만 아니라 탄소섬유를 만져도 뜨거워지지 않아 외관은 전혀 변하지 않았다.

"탄소섬유를 제조하는 과정은 간단히 말해'원사 + 탄화'입니다."라고 판딩 교수가 기자에게 말했다.비스코스, 폴리아크릴로니트릴 또는 아스팔트 등 유기모체섬유는 1000~3000℃ 고온의 타성기체처리를 거쳐 탄소를 제외한 모든 원소를 제거한다.반정교수는 20세기 80년대에 우리 나라 제1호 전략무기는 마지막 두가지 오래동안 공격하지 못하는 남겨진 난제에 직면했다고 회고했다.그 중 하나의"바람막이"는 우주 비행급 고순도 접착제 기반 탄소 섬유이다.대륙간탄도미사일 탄두 방열층의 핵심 재료로서 우주비행급 고순도 접착제 기반 탄소섬유의 성능, 품질은 비행의 질과 성패에 직결된다.그 원료의 요구가 매우 높고 제조 기술이 매우 어려웠기 때문에, 당시 미국, 러시아 두 초강대국만이 가지고 있었다.

"난관은 공략할 수 없고, 미사일은 하늘에 올라갈 수 없다!"판딩 교수가 이끄는 탄소섬유 프로젝트팀은 위기에 직면하여 면장 기반 섬유소를 원료로 사용하여 선후로"원사, 공예, 강도, 폐기"등 난관을 극복하고 4년 동안 고전하여 탄소섬유 생산의 기초 이론, 공예 기술과 제조 등 방면에서 돌파를 얻었고,우주비행급 고순도 접착제 탄소섬유를 성공적으로 연구제작하여 우리 나라는 이로써 세계에서 세번째로 우주비행급 고순도 접착제 탄소섬유 연구제작기술을 장악한 나라로 되였다.

신소재산업의"세대교체승격"을 위해 과학자들은 또 폴리아크릴아크릴탄소섬유의 지속적인 난제해결에 투입되였다.폴리아크릴로니트릴탄소섬유는 비스코스 탄소섬유에 비해 국방군수공업에도 사용되지만 민용분야가 더욱 광범위하여 비행기, 자동차 등 교통수단을 사용할수 있을뿐만아니라 건재, 의료기기, 체육용품 등 면에서도 유망하다.례를 들면 비행기는 이전에 알루미니움합금소모품을 많이 사용하였는데 피로극한이 있어 폴리아크릴아크릴기 탄소섬유재질로 바꾸면 동체가 더욱 가볍고 더욱 빨리 날수 있을뿐만아니라 더욱 중요한것은 강도가 강화되고 단렬확률이 크게 낮아졌으며 안전계수도 크게 제고되였다.또 례를 들면 연해도시의 공기에는 소금이 많고 고가도로건설에서도 탄소섬유를 사용하여 내부식성을 증강시켰다.이제 일반 서민들의 집으로 날아든 초경량 자전거, 배드민턴 라켓도 탄소섬유 소재로 만들어졌다.

2015년까지 국내 탄소섬유 생산능력 수요는 1만2천t에 달할 것으로 예상된다.그러므로 탄소섬유연구에서 기초연구를 중시해야 할뿐만아니라 기업과 협동혁신하여 기술과 공예의 혁신을 실현해야 한다."원리를 똑똑히 알고"왜"를 알아야 할뿐만아니라 방법도 똑똑히 알아야 하며"어떻게 해야 하는가","어떻게 산업화해야 하는가"를 알아야 한다."이를 위해 동화대학은 국내 최대 민용 탄소섬유 생산기업과 동화대학-중복신응탄소섬유공정연구센터, 동화대학 재료과학과 공정박사후유동소 등 협동혁신플랫폼을 설립하여 기업의 연구개발실력을 향상시켰다.