화섬정보 6.8

Toray Industries는 고인장 탄성률(High Tensile Modulus) 탄소섬유와 동 섬유의 사출성형에 적합한 열가소성 펠릿을 개발함. 동 펠릿은 형태가 복잡하고, 잘 휘지 않는 부품을 효율적으로 생산하는 것이 가능하며, 가격 대비 성능비를 향상시킬 수 있음. 동사는 3년 내에 동 고인장 탄성률(High Tensile Modulus) 탄소섬유와 열가소성 펠릿을 상용화하기 위한 연구개발을 목표로 하고 있음

Toray는 차세대 자동차에 사용되는 경량화 부품과 일반 산업용 부품을 포함하여 첨단 펠릿이 사용될 수 있는 다양한 어플리케이션을 발굴하기 위해 노력하고 있음. 동사는 신규 탄소섬유를 사용하여 보다 더 가볍고, 에너지 효율성이 높은 부품을 만듦으로써 전세계적으로 온실가스 배출및 흡수간의 균형을 유지하는데 도움이 될 것으로 기대함

Toray는 그동안 항공우주를 비롯하여 압력용기, 자동차, 기타 산업용 어플리케이션에 사용되는 고강도 탄소섬유인 TorayCA T 시리즈를 선보였음. `14년 동사는 세계 최초로 인장강도가 7.0GPa이며, 인장탄성계수(Tensile Modulus of Elasticity)가 320GPa인 TorayCA T1100G 탄소섬유를 개발함

`18년에는 TorayCA M40X를 상용화하여 고급스포츠 장비와 항공우주용 구조물의 소재에 사용되는 탄소섬유도 제품군에 포함시킴. 동 소재는 나노수준의 섬유 구조 제어 기술을 적용하여 높은 압축 강도(Compression Strength)와 인장강도를 5.7GPa로 유지하도록 하였으나  동 섬유의 직경이 5미크론(Micron)이라 비용측면에서 생산성이 떨어진다는 단점이 있었음

이에 따라 Toray는 TorayCA MX 시리즈 제어 기술을 통해 균일한 내부구조를 지니고 있으며, 7미크론(Micron)인 섬유를 개발하여 문제를 해결함. 동 섬유는 인장탄성계수(Tensile Modulus of Elasticity)가 390GPa로 산업용 어플리케이션에 사용되는 일반 TorayCA 시리즈 제품 보다 70% 더 높아 비용성능이 향상됨

한편, 금번 신규 개발된 탄소섬유가 사용되는 TorayCA 열가소성 펠릿은 성형 공정 후에 섬유의 길이를 더욱 길게 유지하도록 함. 따라서 동 펠릿은 41GPa의 인장 탄성률을 전달할 수 있는데, 이는 45GPa의 마그네슘 합금과 비슷한 수준임. 한편, 마그네슘 합금의 비중은 1.8인 반면 동 펠릿의 비중은 1.4임. 따라서 신규 펠릿을 사용하여 성형 공정을 거쳐 복잡한 형태의 부품을 만들 경우, 생산성을 매우 향상시키고 부품을 가볍게 만들 수 있을 것으로 보임. S