건축자재가 탄소섬유를 통해 경량화되고 있다.
일본 Nakayashiki Carbon Technology는 탄소섬유로 강화한 개질 PET(Polyethylene Terephthlate) 공급을 본격화하고 있다.
Aomori현 Misawa에 2015년 생산설비를 구축했으며 건축자재를 중심으로 다양한 용도에 투입하고 있다.
건축자재용은 발판, 파이프류 등을 압출성형할 때 투입되는 개질 PET를 자체개발해 공급하고 있다.
저렴한 라지토우(Large Tow) 타입의 PAN(Polyacrylonitrile)계 탄소섬유와 미사용 회수소재, 재생섬유 등을 재활용할 수 있는 기술을 개발해 일반적으로 점도가 낮아 섬유 강화 플래스틱으로는 사용하기 어려운 PET를 매트릭스로 수평 압출성형했다.
탄소섬유 중량 비중 30%에 23.7GPa 수준의 탄성률을 갖추었으며 내열온도가 220℃ 이상이어서 범용소재 중에서도 독특한 물성으로 주목받고 있다.
PET는 기초소재 뿐만 아니라 플레이크, 재생원료도 사용이 가능하고 에폭시(Epoxy)계 첨가제를 사용하면 수지를 고분자화해 성형성을 향상시킬 수 있다.
최대 수요처인 건축자재용을 포함해 각종 산업용에 폭넓게 채용되고 있다.
건축자재는 건설현장의 인력부족, 고령화 등에 따라 경량화에 대한 니즈가 높아지고 있어 앞으로도 채용이 확대될 것으로 기대된다.
해당 PET를 사용해 제조한 파이프와 발판은 무게가 알루미늄제의 절반 정도에 불과한 것으로 알려졌다.
건설현장에서는 이전부터 열경화성 수지를 바탕으로 한 섬유 강화 플래스틱제 파이프가 사용됐으나 성형성이 떨어져 월평균 1000개 수준 생산하는데 그친 반면 탄소섬유 강화 PET는 압출성형에 강해 2미터 파이프를 1분당 1개씩 24시간 연속생산도 가능해 수요 급신장에도 대응할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
열가소성 플래스틱이기 때문에 재활용이 용이한 것도 장점이다. 목재와 함께 사용하는 것 역시 가능하고 이형압축을 통한 성형도 간단하다.
건축용 혹은 갑판 소재 뿐만 아니라 난연제를 넣어 벽재, 천장재 등으로도 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
Nakayashiki Carbon Technology는 건축자재 분야를 중심으로 앞으로 용도를 더욱 확대할 방침이다. (K)