fibre2fashion

액정폴리머인 Vectran 섬유는 이미 화성탐사선에 사용되어 각광을 받은 바 있으나, 최근에는 "Magenn Air Rotor System"이라고 불리우는 신규 활용계획에 투입될 것으로 보임.

Kuraray America에서 판매중인 Vectran은 바람을 이용하여 전기에너지의 생산할 수 있는 발전기를 수평방향으로 회전하는 공중에서 지탱하기 위한 로프/케이블로서 활용되고 있음. 그 중 Vectran은 전하를 전달하는 구리선을 둘러싸고 있는 편조 로프/케이블의 핵심이라고 할 수 있음.

동 로프는 1천피트 상공에 떠있는 터빈의 양측에 있는 발전기를 지탱하는 정교한 부품임. 특히, 동 발전기는 바람이 지속적으로 지상을 향해 부는 지점에서 전기를 즉시 공급하거나 배터리를 통해 충전하게 됨.

Vectran은 경량이면서도 고강도이기 때문에 발전가능한 회전형 기체에 매우 적합함. 섬유와 금속소재를 활용하여 하이브리드 시스템을 구축하였으며, 최대 20천파운드까지 지탱이 가능함.

- 특수용도에 적합한 섬유

Vectran은 로프 등 엔지니어링 섬유제품의 선두업체인 Atkins & Pearce(A&P)가 요구하는 조건을 만족시키고 있음. 동사는 지난 3년간 캐나다의 Magenn Power와 합동으로 화섬탐사계획에 대비한 프로토타입 시스템을 개발한 바 있으며, ‘08년 4월 성공적으로 완성되어 현재 테스트를 완료하였음.

동사의 관계자는 “고강도면서도 경량화되어 헬륨가스를 채운 풍선형태로 비행이 가능한 소재를 찾아왔다”며, “그러나 철재 케이블은 너무 무거웠으며, 신도가 낮고 인장강도가 높으며, 탄성은 거의 없는 소재를 선택하는데 어려움이 발생했다”고 언급하였음. “또한, Vectran과 구리선과의 신도를 맞추는 부분에 노력해왔다”고 밝힘.

결과적으로는 A&P는 다양한 고기능성 Aramid와의 경쟁에서 Vectran 섬유를 채택하게 되었음. 다양한 원사를 보유하고 있는 상황에서 Vecran은 강도對 중량특성이 매우 우수한 것으로 판단하였음. 이밖에도 Vectran은 고강도, 저중량, 우수한 내마찰성, 내열성, 내화학성 등 다양한 특성에서 기타 섬유대비 우수하였음.

이밖에 Apllied Fiber는 풍력터빈에 Vectran 케이블 부분을 연결하기 위하여 말단부를 알루미늄으로 처리하였음. 이같은 resin을 주입한 말단처리방법은 기구를 고정하기 위해 동 부분을 분배박스에 직접 연결되도록 처리된 것임, 동사는 合纖製 케이블의 터미네이션 첨단기술을 보유한 업체임.

“고강도인 Vecran과 Applied Fibers의 터미네이션 기술이 결합됨으로서 케이블과 氣球간에 가벼우면서도 확실한 결속이 가능해졌다”며, “섬유가 신축성을 갖게되면 케이블내의 전도체가 절단될 수 있으므로 Vecran과 같이 크래프성이 없는 섬유는 氣球用 로프로서 매우 적합하다”고 언급하였음.

- Vecran, 직물류로의 용도확대

Vecran 섬유를 로프에 적용한 결과가 긍정적으로 평가되면서 Magenn Power는 동 섬유를 직조하여 헬륨가스를 저장할 수 있으며, 태양빛으로부터 보호하기 위한 UV코팅을 거쳐 비행체를 제조하였음. “직물로 이루어진 氣囊에 적합한 高강력사를 물색한 결과 Vecran이 이미 고강도 및 로프분야에서 성능이 입증된 바 있어 이를 바탕으로 채택하게 되었다“고 Magenn Power의 관계자는 언급함.

한편, Vectran 섬유는 이미 NASA의 화성탐사선 Spirit의 에어백用 직물로 사용되었으며, Opportunity Rover 계획에서도 탐사선의 경착륙에 도움을 준 바 있음. 또한, 결속 케이블, 우주복, 공기팽창식 우주선 등에 사용되어 왔음.

Kuraray 관계자는 “Vectran의 우수한 특성은 화성표면부터 지구의 해표면에 이르기까지 다양한 요구사항을 모두 충족시켜왔다“다고 언급함.