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▲ 전주대학교 이해성 교수가 ISO/TC 61 총회에서 탄소섬유 균일성 평가 방법을 발표하고 있다.

탄소섬유 다발의 균일성을 비파괴 방식으로 평가하는 방법이 국제표준으로 제정돼 탄소섬유 가공 공정의 품질관리 기준이 마련됐다. 항공우주·모빌리티 등 고품질 탄소섬유가 요구되는 산업에서 제품의 품질 신뢰성을 높이는 데 기여할 전망이다.

한국탄소산업진흥원(원장 김용만)은 표준 개발 및 보급사업을 통해 개발을 지원한 탄소섬유 균일성 평가 방법이 국제표준화기구(ISO)의 국제표준 ‘ISO/TS 24858:2026’으로 제정됐다고 28일 밝혔다.

이번 표준은 얇고 넓게 펼친 탄소섬유 다발의 배열 상태를 와전류 측정으로 평가하는 방법을 규정한다. 탄소섬유의 폭 방향으로 임피던스를 연속 측정하고, 측정값의 표준편차를 활용해 섬유가 얼마나 균일하게 분포하는지 평가하는 방식이다.

탄소섬유는 가볍고 강도가 높으며 전기전도성을 갖춰 다양한 산업용 복합재료에 활용된다. 다만 섬유 배열이 고르지 않으면 가공품의 품질과 성능에 영향을 줄 수 있어 제조 과정에서 배열 상태를 정밀하게 관리하는 것이 중요하다.

이번 평가법은 자기장의 변화로 탄소섬유 내부에 유도되는 전류인 와전류를 활용한다. 측정 장치로 교류에 대한 전기적 저항 특성을 나타내는 임피던스를 측정하고, 그 변화를 분석해 탄소섬유 다발의 폭 방향 배열 균일성을 평가한다. 섬유를 훼손하지 않고 배열 상태를 확인할 수 있으며, 국제표준 제정으로 평가 절차와 공통 기준이 마련됐다.

표준 개발은 한국탄소산업진흥원의 지원으로 지난 5년간 추진됐다. 주관기관인 한국섬유기계융합연구원의 이상진 수석연구원과 국제표준화기구 ISO/TC 61/WG 5 컨비너인 전주대학교 이해성 교수가 공동 프로젝트 리더를 맡았다. DYETEC연구원 임윤지 선임연구원 등도 기술 검토와 표준 개발에 참여했다.

이번 표준은 탄소섬유 다발을 얇고 넓게 펼치는 스프레딩 공정의 품질관리에 활용될 수 있다. 가공 과정에서 섬유 배열 상태를 일관된 방법으로 평가하고 관리할 수 있어 공정 품질의 편차를 줄이고, 탄소섬유를 적용한 응용제품의 품질 향상에도 도움이 될 것으로 기대된다.

김용만 한국탄소산업진흥원장은 “이번 국제표준 제정은 국내 연구진이 개발한 탄소섬유 품질평가 방법을 국제적으로 활용할 수 있는 기준으로 마련했다는 데 의미가 있다”며 “앞으로도 탄소섬유 품질 개선과 관련 산업의 경쟁력 강화를 위해 표준 개발과 시험평가 기반 확충을 지원하겠다”고 말했다.

출처 : 신소재경제(https://www.amenews.kr/)