화학뉴스

Toray Plastics Precision이 CFRTP(Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic)의 드론 적용을 시도하고 있다.
Toray Plastics Precision은 열가소성 수지를 사용하지 않는 CFRTP를 드론 부재로 공급하기 위해 현재 드론용으로 주로 투입되고 있는 연속섬유를 사용한 열경화계 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)보다 코스트를 낮추는데 주력하고 있다.
또 CFRTP가 진동을 줄이는 특성이 뛰어나 드론 본체에 미치는 충격을 억제할 수 있다는 점을 살려 적극 제안할 예정이다.
최근에는 산업용 드론 생산기업인 엔루트(Enroute)가 프로펠러와 본체를 연결하는 샤프트 소재로 시험 도입하기로 결정함에 따라 채용 확대에 기대가 집중되고 있다.
드론 이외에도 진동감쇠성과 가벼운 무게로 확보할 수 있는 제진성 등을 활용해 로봇암 부품이나 반도체 생산라인의 치공구 등으로 용도를 확대해나감으로써 산업용 분야에서 채용실적을 축적하겠다는 계획을 세우고 있다.
Toray Plastics Precision은 Chopped Fiber 상태의 탄소섬유를 나일론(Nylon) 등 열가소성 수지에 배합한 CFRTP 시트와 절삭소재용 블록을 생산하고 있다.
CFRTP 시트를 와인딩해 제조한 파이프는 강직한 연속섬유 타입 CFRP나 금속제 파이프에 비해 제진성이 우수하며 드론에 적용하면 프로펠러의 진동이 본체에 직접적으로 전달되는 것을 막아 오작동 발생 가능성을 낮출 것으로 기대되고 있다.
오토 크레이브 성형으로 생산한 기존의 CFRP는 강도물성이 매우 뛰어나지만 코스트가 높다는 점이 과제로 지적되고 있다.
그러나 Toray Plastics Precision의 CFRTP 시트는 탄소섬유 합유율이 20-30%로 상대적으로 낮기 때문에 원료단가를 제어할 수 있으며 인성을 갖추고 있어 휘는 것만으로 진동을 흡수할 수 있다.
열가소성 수지이기 때문에 후가공이 용이하다는 점도 특징으로 파악된다.
드론 외에는 산업용 로봇 분야에서도 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다.
일반적으로 절삭 가공한 알루미늄제품을 사용하고 있는 로봇암의 끝부분에 동일하게 블록부터 절삭해 제조한 CFRTP를 제안하면 경량화 효과를 누릴 수 있고 진동의 양과 시간을 저감할 수 있을 것으로 예상된다.
절삭가공기업과 협력해 알루미늄과 복합화함으로써 개발한 로봇암 선단부 부품은 무게가 292g에 불과해 기존 알루미늄제 부품에 비해 40% 정도 가벼운 것으로 알려졌다.
부품을 집어들 때 사용하는 로봇 등에 활용하면 생산성 향상에 도움이 될 것으로 예상된다.
소재 자체는 단가가 알루미늄의 몇배에 달하지만 절삭가공비를 포함한 토탈 코스트는 몇퍼센트 오르는데 그칠 것으로 예상되기 때문에 생산성 향상 효과를 앞세워 제안할 방침이다. (K)