이어 강 교수는 “기존 섬유에 6T(IT, BT, NT, ET, ST, CT)와 기간산업용(자동차, 전자, 항공, 기계, 건설 등) 소재를 접목시킨 슈퍼섬유ㆍ스마트섬유ㆍ나노섬유ㆍ친환경섬유 등을 개발, 생산함으로써 산업간 융합 및 부품소재 산업의 성장 동력을 마련해야 합니다.” 라고 힘주어 말했다.
- 첨단 소재 및 섬유에 대한 연구를 수행하다
1984년 10월 섬유공정 및 복합재료 연구실이 세워졌다. 본 연구실은 국내외에 세계적인 논문을 발표해오고 있으며 현재 강태진 지도교수 하에 약 10 명이 넘는 연구원들이 관련 분야의 연구를 하고 있다. 고기능성 섬유 및 환경감응/자가대응이 가능한 스마트 텍스타일의 개발과 항공우주분야와 군수산업 등에 널리 이용되고 있는 고성능 섬유강화복합재료의 개발에 관한 연구를 지속적으로 진행하고 있으며 구체적으로는 다음과 같다.
1) 강화 지능형 개인 방호 시스템고강력 섬유소재의 기능성에만 의존해 온 방검ㆍ방탄 소재의 활동성과 안전성을 동시에 부여할 수 있도록 하기 위해 나노입자 분산 유체의 유변학적 특성을 활용한 순간강화형 개인방호 시스템을 연구하고 있다. 이러한 나노입자의 유변학적 특성을 가지고 있는 자기유변유체(Magnetorheological Fluid, MRF)는 평상시 외부 자극이 없는 상태에서는 액체상으로 존재하여 충분한 활동성을 보장할 수 있을 만큼 유연성을 갖고 있으나, 외부에서 자기장의 자극이 가해지면 강성과 같은 유변물성이 순간적으로 급격히 증가하고 견고해진다. 이러한 유체에 대한 다년간의 연구를 통해 나노섬유 제조기술을 확립하였고, 이를 바탕으로 나노섬유를 순간강화형 개인방호 시스템에 적용하는 연구를 수행하고 있다.
2) 빔 처리 기술 및 광-기전 특성 연구재료 표면에 이온들을 주입(Implantation)하여 재료 표면의 물리화학적 특성을 변화시켜 반도체 및 전자제품 생산에 응용되는 이온빔 처리 기술을 연구하고 있다. 그 뿐 아니라 차세대 태양 전지 개발을 위하여 다공성 필름을 개발, 착용 후 구부려도 성능이 떨어지지 않는 섬유형태의 태양전지 제조를 위해 염료감응형 태양전지 (Fibrous Flexible Dye-Sensitized Solar Cell, DSSC) 를 고안하였고, 효율 증가를 위한 지속적인 연구가 수행되고 있다.
3) 탄소 나노 소재 연구
탄소를 기본으로 하는 다양한 물질은 우수한 역학적, 전기적 및 열적 특성을 갖고 있다. 이러한 특성을 구현하기 위해 이론적 모델을 토대로 하는 그래핀 및 탄소나노튜브(Carbon Nanotube)의 역학적 성질을 연구하고 있다. 이를 바탕으로 그래핀(Graphene)과 탄소나노튜브의 제조를 통한 다양한 복합재료의 제조 및 투명전극과 이차전지로의 응용성에 대한 연구를 수행하고 있다. 특히 그래핀(Graphene)은 탄소가 육각형 벌집모양의 2차원 평면 구조로 이어진 탄소동소체인데 전자와 홀의 이동속도가 실리콘의 100배에 달하고 열전도도 매우 높기 때문에 디스플레이와 태양전지로의 응용가능성이 매우 높다.
4) 스마트 텍스타일 시스템 구현을 위한 금속섬유 복합소재
금속섬유 복합소재는 유연하고 가벼워 착용이 가능하여 스마트 텍스타일 시스템의 구현에 있어 각광을 받고 있다. 이에 외력에 의해 늘어나거나 절단되지 않는 구조를 가지며 선택적인 전자파 차폐성능과 인체 착용시 보온성이 향상되는 특성을 가지는 금속섬유 복합직물을 개발하여 스마트 텍스타일 시스템을 구현하는 연구를 수행하고 있다.
- 미래를 위한 복합소재 연구
강 교수는 “최근의 나노기술의 진보를 통해서 새로운 개념의 복합소재의 구현이 가능하게 되었습니다. 나노 수준에서의 소재ㆍ공정ㆍ분석 등이 가능해지면서 두 가지 이상의 소재를 단순히 혼합하는 복합의 개념에서 벗어나 완전히 새로운 소재로 환골탈태할 수 있는 것 입니다. 이러한 복합소재는 세계적으로 거의 모든 산업의 이슈가 되고 있는 환경ㆍ에너지 문제를 해결하는데 있어서 초경량ㆍ고성능 특성으로 상당한 기여를 할 것으로 예상됩니다.”라고 언급하였다.
더불어 강 교수는 국내에서도 탄소섬유, 탄소나노튜브 및 그래핀의 원천재료와 유리섬유 및 프리프레그(Prepreg)와 같은 소재가 생산되고 있고 복합재료 기술의 선구적인 항공기 부품산업이 활성화되어 있다며, 기능성 복합소재, 외부위협에 능동적으로 대처하는 미래병사체계 보호소재, 극한환경 대처 고성능 소재 및 탄소기반의 유연한 전자소재 등의 새로운 기술개발은 우리나라 복합소재 분야의 새로운 돌파구를 마련해 줄 것으로 전망하였다.
2012. 03. 28
서울대 홍보팀
국문 에디터 제동현