서울공대, 초경량 탄소섬유 복합재 개발...알루미늄 대비 무게 1/100, 강도 유사...드론 비행시간 33% 증가
서울대 안성훈 교수팀이 메조스케일 탄소섬유 격자구조 개발, 네이처 커뮤니케이션즈 게재
[한국정보기술신문] 서울대학교 공과대학 기계공학부 안성훈 교수 연구팀이 무게는 알루미늄의 100분의 1이지만 강도는 유사한 초경량 탄소섬유 복합재를 개발했다고 26일 발표했다. 이 기술은 세계적 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 지난 21일 게재됐다.
3차원 구조물 구현하는 혁신 소재
연구팀이 개발한 '메조스케일 탄소섬유 격자구조'는 끊김 없는 하나의 탄소섬유로 복잡한 3차원 구조물을 제작할 수 있는 기술이다. 건축용 콘크리트와 유사한 10~30MPa 수준의 강도를 구현하면서도 무게는 동일 강도의 순수 알루미늄 대비 40분의 1에서 100분의 1 수준으로 대폭 줄였다.
기존 격자구조 대비 10배 높은 강도
새로 개발된 복합재는 기존 격자구조와 비교해 최대 약 10배 높은 강도를 보였다. 연구팀은 실제 드론 구조체에 적용하는 실험을 통해 기존 대비 프레임 무게를 79% 감량하는데 성공했다. 이를 통해 드론의 비행시간을 33% 증가시킬 수 있었다.
드론·로봇 팔 등 다양한 활용 가능
이번 연구 성과는 드론뿐만 아니라 로봇 팔 등 복잡한 3차원 구조물이 필요한 다양한 분야에 응용될 것으로 기대된다. 초경량이면서도 높은 강도를 자랑하는 특성상 항공우주 산업과 로봇 산업 등에서 광범위하게 활용될 전망이다.
글로벌 연구진과 공동 성과
연구는 최준영 박사가 제1저자로 참여했으며, 서울대 정밀기계설계공동연구소 박사후연구원으로 활동 중인 그가 핵심 역할을 담당했다. 안성훈 교수가 지도교수로 참여해 연구를 이끌었다.
한국정보기술신문 정보기술분과 유상헌 기자 news@kitpa.org
