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중국, 신에너지 자동차용 탄소섬유 복합재료 연구개발에서
중대성과 달성
 신에너지 자동차, 특히 전기자동차가 전 세계적으로 신속히 발전하고 있는 상황에서 ‘신형 저 원가 3차원 복합재료’는 새로운 발전 기회에 직면하고 있다. 지난 4월 18일 중국 베이징(北京)에서 개최되었던 ‘중국 제1회 저탄소 에너지 창업 경진 대회(Entrepreneurship Competition)’에서 장수성(江蘇省) 우시시(無錫市) 장인(江陰)에 위치한 ‘안폐이(安飛) 섬유재료 과학기술유한회사’ 연구개발팀이 연구개발한 ‘신형 저 원가 3차원 복합재료’가 높은 평가를 받았다.
‘섬유 복합재료’는 세계 각 국이 우선적으로 발전시키고 경쟁이 점점 더 강화되고 있는 핵심 재료에 속한다. 전기자동차 운행시의 부하를 감소시키기 위해 유럽과 일본의 자동차 업체들은 모두 경량화(輕量化)가 강점인 탄소섬유 재질로 차체(車體) 구조를 개선하고 있다. 전기자동차 차체에 탄소섬유를 사용하게 되면 완성차 원가를 대폭 줄일 수 있게 된다.
현재 전기자동차 중에서 배터리가 완성차 원가의 50%~60%를 차지하고 있는 상황이다. 충전후 운행하는 거리가 변하지 않는 상황에서 전기자동차 무게를 40% 줄일 수 있게 된다면 전기 소모를 40% 정도 줄일 수 있게 될 뿐만 아니라 배터리 관리 시스템 원가를 감소시키고 비교적 작은 모터를 사용할 수 있어 전기자동차 원가를 한층 더 줄일 수 있게 된다.
하지만 장기간 섬유 프리캐스트(Precast)의 래미네이트(Laminated) 효율이 낮은 점과 탄소섬유 가격 수준이 높은 점은 자동차 산업에서 탄소섬유 복합재료의 폭 넓은 응용을 제약하는 두 개 요소로 되어왔다. ‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’ 연구개발팀이 연구개발한 ‘신형 저원가 3차원 복합재료 기술’은 자동차 산업에서 탄소섬유 복합재료의 폭 넓은 응용을 제약하는 두 가지 문제점을 해결할 수 있어 그 의미가 주목된다.
‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’ 한난린(韓楠林) 사장의 설명에 따르면, ‘신형 저원가 3차원 복합재료’는 찢어지는데 견디는 강도(强度)를 50%~100% 향상시키며, 충격에 견디는 강도도 50%~100% 향상시키며, 인터페이스 절단 강도는 15% 향상시킨다고 한다.
동시에 ‘신형 저원가 3차원 복합재료’는 인공(人工) 래미네이트(Laminated)를 대체하여 섬유 래미네이트 자동화를 실현하였으며 복합재료 생산 효율을 70%~90% 향상시켰으며 생산 원가를 50% 이상 감소시킴으로써 자동차라는 대규모 생산 분야에서의 응용을 위해 기반을 구축하였다고 한다. 그 외, 전기자동차와 초대형 풍력 발전기의 풍차날개 개발을 위해 새로운 기술 기반을 제공하였다고 한다.
한난린 사장의 설명에 따르면, 탄소섬유의 사용량이 대폭 증가되면 원가도 감소될 것이라고 한다. 하지만 배터리 기술 수준이 대폭 향상되지 않는다면 전기자동차의 경량화 실현은 여전히 큰 어려움에 직면하게 될 것이라고 한난린 사장은 강조하고 있다.
‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’는 이번에 연구개발한 ‘신형 저원가 3차원 복합재료’로 완성차 차체 모델을 제작하였다. 동 완성차 차체 모델은 전 세계적으로 최초로 제작된 ‘신형 저원가 3차원 복합재료를 이용한 차체 모델’에 속하는 동시에 세계적으로 강도가 제일 강하고, 무게가 제일 가볍고, 생산 효율성이 제일 높고, 원가가 제일 낮은 탄소섬유 복합재료를 이용한 차체에 속한다.
‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’의 ‘신형 저원가 3차원 복합재료’는 한난린 사장 주도하에 연구개발에 성공하였다. 한난린 사장이 주도하여 연구개발에 성공한 ‘3차원 섬유직물 Han-3D-Fabrics’와 ‘3차원 복합재료 Han-3D-Composites’는 ‘JEC 파리 국제 복합재료 전시회’에서 ‘JEC 파리 혁신상’을 수상하였다. ‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’의 ‘신형 저원가 3차원 복합재료’ 연구개발의 성공을 통해 중국은 복합재료 연구개발 분야에서 세계 선진 수준에 도달하게 되었다.
사진 설명: ‘안폐이 섬유재료 과학기술유한회사’ 한난린 사장이 주도하여 연구개발에 성공한 ‘신형 저원가 3차원 복합재료’가 ‘JEC 파리 혁신상’을 수상
출처 : http://www.gtnet.go.kr/
관련링크 : http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2011/5/244383.html
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