리오셀계 탄소 개발 2200℃ 고온에도 함유율 99%

ADD는 우주발사체와 유도무기체계 추진기관의 핵심 요소인 내열재료를 국내 기술로 개발하는 성공했다.[사진= ADD]
ADD는 우주발사체와 유도무기체계 추진기관의 핵심 요소인 내열재료를 국내 기술로 개발하는데 성공했다.[사진= ADD]
우주발사체나 유도무기체계 추진 기관에 적용 가능한 내열 탄소 섬유를 국내에서 개발하는데 성공했다.

ADD(국방과학연구소·소장 박종승)는 우주발사체와 유도무기체계 추진 기관의 핵심 요소인 내열재료 리오셀계 탄소섬유 제작 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

리오셀계 탄소섬유는 목재 펄프 기반의 셀룰로오스계 섬유의 탄화 공정을 통해 가능하다. 3000℃ 이상의 고온과 고압, 고속 조건에서 뛰어난 단열, 열구조 기능을 갖췄다. 하지만 국내 기술력의 부재로 전량 수입에 의존하고 있는 게 사실이다.

ADD는 2017년부터 발사체 추진기관 운용에 필수적인 리오셀계 탄소섬유를 독자적으로 개발하는 연구에 착수했다. 그리고 연구 착수 4년만에 리오셀계 탄소섬유 제조에 필요한 촉매 화합물 함침, 초고온 연속식 흑연화 열처리 기술을 개발하는데 성공했다. 

이 기술은 우선 목재 펄프에서 추출한 리오셀계 섬유가 고온을 가하는 과정 중에 타버리지 않도록 화합물 처리를 한다. 이후 섬유의 탄소 함유율이 99% 이상 되도록 2200℃ 이상의 고온에서 불순물을 제거하는 열처리 과정을 거친다.

이번 ADD 성과로 리오셀계 탄소섬유의 기술적 독립을 이뤄낸 것으로 평가된다. 향후 세계 우주 발사체 사업을 겨냥한 해외 수출에도 기여할 것으로 기대된다.

ADD는 발사체 추진기관에 적용되는 내열재료의 완전한 국산화와 초단열 내열부품 개발을 통해 세계 최고 수준의 기술력 확보를 위한 연구를 집중할 예정이다.
 

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