美 MIT, 석유 정제물로 가벼운 '탄소섬유' 제조 기술 개발

매사추세츠 공과대학교(MIT)의 한 연구팀은 싸고 무거운 석유 정제 부산물로 가벼운 섬유를 제조하기 위한 새로운 공정을 고안했다고 25일(현지시간) 과학 전문 매체가 보도했다.

이러한 새로운 탄소 섬유 재료는 제조비용이 저렴할 뿐만 아니라, 부하를 견디기 위한 압축 강도를 갖는 장점이 있다고 한다.

이 새로운 연구는 약 4년 전 미국 에너지부(DOE)가 자동차의 전체 중량을 줄여 연비를 더 효율적으로 만드는 방법을 개발하자고 요청한 이후 시작되었다.

자동차들은 지난 몇 년 동안 더 무거워졌다. MIT 보도 자료를 근거로, 과학자들은 같은 범주에 속하는 자동차 중량이 15% 이상 증가했다고 밝혔다. 이에 따라 DOE는 기존 강판 못지않게 안전하면서도 전면을 대체하고 저렴하게 만들 수 있는 경량 구조재 개발을 독려했다.

이전에도 탄소 섬유로 만든 경량 재료가 있었지만 이 재료는 강철 또는 알루미늄 기반 구조 요소보다 생산 비용이 더 많이 들었기 때문에 값비싼 모델에서만 사용됐다. 강철이 아닌 탄소 섬유로 픽업트럭을 만들 경우 가격이 두 배로 올라갈 수 밖에 없었다.

부분적으로 탄소섬유가 석유에서 추출된 고분자로 만들어지고, 고분자 추출비용의 전체 비용의 60% 이상을 차지할 수 있기 때문에 탄소섬유 가격이 높았다.
연구원들은 저렴한 재료와 비교적 간단한 가공 방법을 제공함으로써 새로운 것을 창출해 냈다. 본질적으로, 이 연구팀은 정유 공정 부산물을 재료로 사용했다. 이 물질은 너무 더러워서 태울 수도 없었다고 한다.

연구자 니콜라 페렐리스는 정유공정 부산물로 탄소 섬유를 만드는 데 절차가 간소하다고 말했다.

그리고 조건을 조절함으로써 장력과 압축에 강한 탄소섬유를 만들 수 있다고도 했다. 다시 말해, 이 재료들은 완전히 새로운 방식으로 사용될 수 있다. DOE의 프로젝트 요청은 경량 소재의 비용을 파운드 당 5달러 이하로 낮추는 것을 목표로 했지만, MIT의 방법은 그것보다 훨씬 더 낮출 수 있을 것으로 예상된다. 이 연구팀은 파운드 당 약 3달러에 이를 수 있다고 추정한다.


김진영 글로벌이코노믹 기자