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LTE 아니죠~ LFT! - GS칼텍스의 탄소섬유 LFT 소재개발 이야기

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LTE는 들어보셨어도 LFT는 처음 들어보셨지요? – GS칼텍스의 탄소섬유 LFT 소재개발 이야기

 LFT란 Long Fiber ReinforcedThermoplastic의 약자로 장섬유 강화 열가소성수지를 말합니다.

 기존 탄소섬유강화플라스틱(CFRP)은 한번 열을 가하면 단단하게 굳어지는 열경화성 수지를 사용해 가공 시간이 길고, 대량 생산이 어려운 한계가 있었는데 탄소섬유 LFT소재는 굳어졌다가도 다시 열을 가하면 부드러워지는 열가소성 수지를 활용, 플라스틱 소재를 금형에 주입하는 사출가공 방식으로 다양하고 복합한 형태의 부품을 신속하게 대량 생산할 수 있는 장점이 있습니다.

 

 

카본파이버 LFT소재(흑), 글래스파이버 LFT(백)

 탄소섬유/유리섬유 LFT소재는 위 사진에서 보시는 바와 같이 펠렛길이만큼 긴 섬유(10~12mm)를 함유하고 있습니다. 이는 일반 열경화성 탄소섬유/유리섬유 복합소재(1mm 이하) 대비 우수한 기계적 물성을 발현할 수 있어 고강성 및 경량화 효과가 필요한 용도에 적합한 소재입니다.

 

 GS칼텍스 폴리머기술개발팀은 2012년 말 자동차 경량화를 위한 부품용 탄소섬유복합소재 개발에 착수해 탄소섬유 LFT소재를 선보였고, 8월 말 출시를 앞둔 기아차 ‘올 뉴 쏘렌토’의 파노라마 선루프 프레임에 최초 적용하는 성과를 올렸습니다.

 앞서 포뮬러 원(F1) 국제 자동차경주에 출전하는 차량이나 전기차인 BMW i3 등 일부 모델에 탄소섬유 소재가 적용되기도 했지만, 연간 10만대 이상 생산•판매하는 양산형 차량에 이 소재가 채택된 것은 전례가 없는 일이라고 합니다.

 GS칼텍스 폴리머기술개발팀은 2012년 말 자동차 경량화를 위한 부품용 탄소섬유복합소재 개발에 착수해 탄소섬유 LFT소재를 선보였고, 8월 말 출시를 앞둔 기아차 ‘올 뉴 쏘렌토’의 파노라마 선루프 프레임에 최초 적용하는 성과를 올렸습니다.

 앞서 포뮬러 원(F1) 국제 자동차경주에 출전하는 차량이나 전기차인 BMW i3 등 일부 모델에 탄소섬유 소재가 적용되기도 했지만, 연간 10만대 이상 생산•판매하는 양산형 차량에 이 소재가 채택된 것은 전례가 없는 일이라고 합니다.


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 도레이 첨단소재의 탄소섬유에 다양한 플라스틱 수지와 첨가제를 배합하고 독자적인 LFT 가공 기술을 접목함으로써 강성과 내충격성이 뛰어나고, 부품 변형 가능성은 최소화하여 기존 강철 소재보다 무게는 50% 가볍고, 강성은 동등하거나 약간 더 강한 수준으로, 강철의 대체재로 쏘렌토 일부 물량에 적용됐던 엔지니어링플라스틱과 비교하면 무게는 30% 줄였고, 강성은 2배 키우는 효과를 얻을 수 있다고 합니다.


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 자동차 회사는2015년부터 평균 17km/L 연비를 내야 자동차를 판매할 수 있도록 강화된 규제를 받을 예정이므로 혁신적인 엔진, 디자인을 제외하고 가장 빠르게 연비를 높일 수 있는 방법은 자동차 무게를 줄이는 부분입니다. 이에 가벼우면서도 고광도를 갖고 있는 탄소섬유가 각광받는 이유입니다.

 

자동차에 활용되는 복합수지 분야

 현재 진천 공장과 진주 공장, 중국 쑤저우 공장 등에 연간 1만2천t의 탄소섬유 LFT소재를 생산할 수 있는 설비를 갖췄고, 2015년 까지 진주 공장을 증설하면 전체 생산 규모가 2만t으로 늘어날 예정이며, 이번 기아차에 공급할 물량은 진천 공장에서 연간 600∼700t의 탄소섬유 LFT소재를 생산하여 공급할 예정입니다.

 

진주 복합수지 공장

중국 쑤저우 공장

 이러한 소재 조합 기술의 발전은 단순한 회사의 이익 창출 뿐 아니라, 글로벌 화학회사로 나아가고자 하는 GS칼텍스의 Vision과도 일치하는 큰 성과라 할 수 있을 것입니다. 앞으로도 더욱 일상생활을 편하고, 안전하게 누릴 수 있는 소재들이 개발되어, 적용 되기를 기대해 봅니다.

 

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