소재강국 실현을 위한 FRONTIER. 재료 전문 종합연구기관.

복합재료연구본부

복합재료연구본부

실장 이진우

연구실 소개

탄소복합재료 연구실은 CNT/그래핀 등의 탄소나소소재 및 마이크로 탄소섬유를 기반으로 고성능 복합재료의 설계 및 혁신 공정 개발, 스마트화를 통한 주력산업의 고도화 및 미래선도산업 핵심소재 및 응용 기술 개발을 목표로, 현재 차세대 수송기기용 고성능 탄소 복합재 제조를 위한 열가소성/열경화성 고분자 수지 설계 및 이에 기반한 신개념 성형 기술, 미래형 웨어러블 일렉트로닉스용 모노필라멘트/텍스타일 기반 에너지 재료 및 스마트 센서 기술, 멀티스케일 마이크로/나노 복합재료 기술 개발 연구를 진행하고 있습니다.

055-280-3313

주요 실적

SCI 논문 5건, 비SCI 7건 게제, 국내특허 출원/등록 각각 15/20건 및 국제특허 등록 1건
180℃내열 수준의 자동차용 탄소복합소재를 위한 친환경 열경화성 수지 개발’ 과제, ‘자동차 경량화를 위한 연속성 탄소섬유강화 프리프레그 복합소재 차체부품 고속 금형/성형기술 개발’ 과제 및 연구소 주요사업 ‘달 탐사 로버 초경량 복합재 플랫폼 프레임 및 부품 개발’ 과제 등 신규과제 수주
전략적 핵심소재, 해양 융복합 소재, 항공우주센터 타당성 연구용역사업 등 외부 대형 과제 기획 참여
‘Hybrid Nanocomposites using Nano-carbon for Structural and Multifunctional Applications’, ‘Functionalization of graphene oxide and its applications’ 등 초청 강연 4건 및 기술 세미나 2건 기업기술 지도 및 기술인력 양성을 위한 현장 방문 각각 9건과 22건
World Conference on Carbon (Carbon 2014)에서 KIMS Academy Laboratory-GRL Joint Workshop 개최 (Organic & Carbon based Nanomaterials for Smart Applications)
2014년 민군기술협력박람회 참가 : CNT 카본섬유 하이브리드 수지 필름 기술 전시 및 시제 출품

주요 연구분야

고성능 탄소섬유 복합재료 소재 기술
탄소섬유 복합재료 성형 및 응용 기술
탄소나노튜브/그래핀 복합소재 및 3차원 탄소나노구조체 기술
탄소나노기반 에너지 발전/저장 복합재료 기술
섬유/텍스타일 기반 스마트 재료 및 멀티센서/소자 기술
친환경 및 극한환경(초고온/우주/심해환경) 복합재료 기술

연구개발 추진실적

고성능 복합재료 고속 액상성형 기술 개발

[과제 소개]

  • 미래형 자동차 및 항공기 부품의 경량화 부품 적용을 위한 탄소섬유 복합재료의 신개념 저원가, 고속 액상 성형 기술 및 상용화 기술 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 자동차 외장재용 탄소섬유 복합재료의 고속 액상성형 (HP-RTM, C-RTM) 공정 기술과 유동 해석 기술을 기반으로 차체 부품 적용 연구
  • 대형 복합재료의 기계적 물성과 전기적 성능의 동시 향상을 위한 하이브리드 프리폼 개발 및 항공기 부품 적용 연구
자동차용 복합재료 고속성형 기술
HP-RTM 성형 유동해석 및 부품 제조기술

고내열 고인성 열경화성 고분자 수지 개발

[과제 소개]

  • 수지 포뮬레이션 기술을 이용하여 다양한 환경에 적용 가능한 복합재료용 고내열/고인성 열경화성 고분자 수지 기술 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 항공용 복합재를 위한 저온 주입 가능 고내열 에폭시 개발: 주입 온도 40℃, 유리전이온도 180℃
  • 취성 제어를 통한 고인성 에폭시수지 개발: 77K 인장강도 118MPa (기존 대비 78% 향상)
  • 보강재 및 기지수지 간 계면 결합력 향상을 위한 섬유 표면에 나노와이어 성장 기술 개발
  • 우주 대기 환경 적응 고내열 저열팽창 시안계 수지 및 이를 적용한 로버용 탄소복합재 부품 개발
  • 국외 SCI 논문 4건, 국내외 발표 18건
고인성 에폭시 수지 온도별 물성 비교
시안계 수지 적용 달탐사 로버용 탄소복합재

스마트 텍스타일 기반 웨어러블 센서 및 에너지 소자 기술

[과제 소개]

  • 별도의 전원공급 및 충전이 필요 없고, 휴대가 편리하며, 의복형 착용이 가능한 웨어러블 스마트 텍스타일 기반의 에너지 저장 소자 및 센서 기술 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 텍스타일 기반 플렉서블 광 FET 센서 개발
  • 계층적 다공성 탄소나노구조체 기반 스트레처블 와이어타입 수퍼커패시터 개발
  • 2014년 국내외 학술 발표 19건 / 국내외 특허 10건 출원
텍스타일 기반 플렉서블 FET타입 광 센서
스트레처블 와이어타입 수퍼커패시터

향후 연구계획

  • 미래형 수송기기용 초고속/반응일체형 신개념 복합재 액상 성형 기술 개발
  • 리싸이클 가능한 자동차용 고내열/난연성 고분자 수지 개발
  • 웨어러블 일렉트로닉스용 탄소나노기반 에너지 발전 및 저장 일체형 소재 기술 개발
  • 실시간 대기환경 모니터링용 복합감지 센싱 소재 및 유연 유기 소자 기술 개발