고온에서 견디는 플라스틱 복합재 개발 外 [과학게시판]

[아이뉴스24 정종오 기자] 국내 연구팀이 고분자 사슬을 ‘나노 감옥’에 가두는 방식으로 플라스틱 복합재가 1000℃ 화염과 항공엔진급 고온에서도 구조적 안정성을 유지할 수 있음을 입증했다. 이 기술은 항공엔진·가스터빈·차세대 모빌리티 등 고온 구조 소재 시장의 판도를 바꿀 잠재력을 지닌다.

화염에서도 견디는 플라스틱 복합재

한국연구재단(이사장 홍원화)은 오영석 박사(한국재료연구원) 연구팀이 3차원 탄소나노튜브 기반 ‘나노케이지(Nanocage)’ 구조를 설계·제작하고 이를 통해 고분자 사슬의 열적 운동을 물리적으로 제어함으로써 고분자 복합재의 내열 한계를 획기적으로 향상시키는 데 성공했다고 발표했다.

고분자 복합재는 가볍고 가공성이 뛰어나 차세대 구조 소재로 주목받아 왔다. 유리전이온도(Tg) 이상에서 분자 운동성이 급격히 증가해 고온에서 구조적 안정성을 유지하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 문제의 원인이 유리전이온도 이상에서 발생하는 사슬의 자유로운 운동성에 있음을 주목했다. 이를 화학적 결합이 아닌 물리적 구속 구조 설계를 통해 해결하고자 했다.

3차원 탄소나노튜브(CNT)를 그물망 형태로 얽은 ‘나노케이지’ 구조 내부에 고분자 사슬을 침투시킨 결과, 나노케이지 기공이 사슬의 협동 재배열 영역보다 작을 경우 열적 운동이 극도로 억제됨을 실험적으로 규명했다.

이를 통해 유리전이온도를 기존 대비 약 119% 향상된 350℃(고분자 자체의 열분해 온도)까지 끌어올렸다. 고온 탄성률 유지, 크리프 저항성, 우수한 내화·난연 성능을 동시에 확보했다.

오영석 박사는 “폴리이미드 등 고내열 수지와 복합화해 유리전이온도를 500℃ 수준까지 높이고, 탄소섬유와 결합해 실제 부품 환경에서의 장기 신뢰성과 공정 안정성을 검증할 예정”이라며 “대형 부품 제조를 위한 공정 확장성과 경제성 확보를 통해 실용화 단계를 밟을 것으로 기대한다”고 말했다.

2117억 규모 항공분야 신규사업 사전설명회

우주항공청(청장 오태석)은 5일 오후 2시 사천 우주항공청 1층 대강당에서 2026년 항공분야 신규사업의 주요 내용을 공유하고, 산·학·연 연구자의 적극적 참여와 심도 있는 이해를 돕기 위한 사전설명회를 개최한다.

이번 설명회는 2026년부터 본격 착수되는 2117억 원 규모(총 사업비 기준) 항공분야 신규사업의 목표와 주요 내용을 산·학·연 연구자에게 직접 설명하고, 현장의 의견을 수렴하기 위해 마련됐다.

‘대한민국 Quantum Leap!’양자 포럼

한국과학기술원(KAIST, 총장 이광형)은 국회 과학기술정보방송통신위원회와 함께 ‘대한민국 Quantum Leap!을 위한 양자 포럼’을 3일 오전 국회의원 회관에서 개최했다.

이번 포럼은 글로벌 양자 기술 패권 경쟁이 본격화되는 가운데, 대한민국의 양자 과학기술 경쟁력을 점검하고 종합 대응 전략과 실행 과제를 모색하기 위해 마련됐다. 국회 과방위 최민희 위원장과 김현 간사가 주최하고 KAIST가 주관했으며 과학기술정보통신부가 후원했다.

행사에서는 △제1차 양자종합계획과 양자클러스터 기본계획 △정부출연연·대학의 양자 플래그십 연구 성과 △양자 기술 공급망과 산업화 전략 △ 초격차 양자 인재 양성 방안 등 대한민국 양자 생태계 전반을 아우르는 핵심 이슈가 집중적으로 논의됐다.

우리은행-키스트미래재단 과학기술나눔기금 약정식

키스트미래재단(이사장 김용직)은 2일 서울 성북구 한국과학기술연구원(KIST) 본원에서 김용직 키스트미래재단 이사장, 조세형 우리은행 기관그룹장, 오상록 KIST 원장 등이 참석한 가운데 우리은행(은행장 정진완)이 키스트미래재단에 과학기술나눔기금 10억원을 기부하는 약정식을 개최했다.

이번 기부는 KIST 설립 60주년을 맞아 지난 60년 동안 이어져 온 우리은행과 KIST 간의 협력 관계를 바탕으로 과학기술 발전과 사회 환원을 위한 상생 협력을 한층 강화하기 위해 마련됐다.

기부금은 국가 전략기술 분야의 우수 연구자 지원과 연구환경 조성, 신진 연구자의 연구비·연수·학술활동 지원, 학부·대학원생 대상 장학 프로그램 운영, 개발도상국 과학기술 역량 강화를 위한 기술지원 및 교육 등 국가와 사회 발전에 이바지하는 다양한 공익사업에 폭넓게 활용될 예정이다.

고효율 차세대 세라믹 필터로 수처리

한국재료연구원(KIMS, 원장 최철진) 나노재료연구본부 이홍주, 송인혁 박사 연구팀은 세라믹 분리막의 표면을 나노 단위에서 매끄럽게 제어하는 제조 공정 기술과 낮은 압력에서도 오염물질을 정밀하게 걸러내는 분리막 소재 기술을 개발했다.

이번 기술은 에너지 소모가 크고 공정이 복잡했던 기존 수처리 분리막의 한계를 개선한 게 특징이다.