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단일 고분자 복합재료
20세기 들어와 금속, 목재 등을 고분자가 대체하기 시작함에 따라 고분자의 부족한 점을 보완하고 그 성능을 높이기 위해 여러 가지 기술이 등장했다. 그중의 하나가 복합재료이다. 그러나 최근 들어 환경 등의 악영향으로 많은 문제점을 야기하고 있는 것도 사실이다.
단일 고분자 복합재료(single polymer composite; SPC)는 환경에 대한 관심이 높아지면서 관련 연구개발이 활발해지고 있다. 이 재료는 종전의 다른 성분 간 복합재료에 버금가는 기계적 물성 특성을 갖는 복합재료로 부상하고 있다. SPC의 특징은 완전하게 재생이 가능하고 경제적으로나 환경적으로 이점을 갖는 데 있다. 섬유와 매트릭스 간의 융점이 거의 갖기 때문에 가공 관점에서도 긍정적이다.
이종성분(heterogeneous) 복합재료는 리사이클링의 도전과제에 직면하고 있다. 또한 이종성분 복합재료는 종종 매트릭스/섬유 간의 불량한 접착 문제가 야기되기도 한다. 이는 성분 간의 화학적 친화력이 문제가 되기 때문이다. 이들의 문제를 해결하는 한 방향이 바로 단일 고분자 복합재료이며, 이들은 경제적 및 생태학적인 이점을 아울러 가지고 있다.
지금까지는 복합재료의 충전 소재로 유리섬유, 탄소섬유 등과 같은 충전제를 활용하는 방식에 학술적·상업적인 관심을 받아 왔다. 그러나 그들이 부여하는 우수한 기계적 물성 특성에도 불구하고 재생성의 한계와 최종 폐기 단계에 소모되는 높은 에너지 비용 등으로 전체 과정 평가(life cycle assessment; LCA) 측면에서는 바람직하지 못한 결과를 초래하고 있다
천연섬유는 유리섬유에 비해서 재생이 가능하고 소각처리가 가능하여 생태학적으로 유리하기는 하나, 아직 천연섬유 강화 복합재료는 일반적으로 기계적 재생 처리가 되지 못하고 있다. 기계적 열화뿐만 아니라 이들 리그노셀룰로오스 섬유의 빈약한 열안정성으로 인해 리사이클링 및 재가공 단계에서 물성 저하가 일어나기 때문이다. 향후 지구환경 보호와 함께 집중적으로 연구되어야 할 분야이다.
※출처: 2010. 02. 20 ReSeat 모니터링 분석보고서
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