첨단 탄소 복합재료의 개발 및 응용에 관한 고찰

21세기 항공 우주 수송 수단으로 부각 되고 있는 극초음속기, 우주 왕복선, 초 고율화로 대량 장거리 수송을 가능케 하는 고아음속 항공기 또는 수직 이착륙이 가능한 고정익 항공기 등 일련의 혁신적인 항공 기술의 발달은 전통적인 항공기술의 발전과 더불어 초경량 및 초내열 복합재의 출현으로 실현 가능하게 되었다. 특히 70년대부터 기체의 경량화 관점에서 대표적으로 적용되어 오고 있는 탄소 섬유 보강 복합재는 90년대 들어서는 이러한 경량 구조특성에 더하여 전자파 흡수 코팅 재료와 함께 항공기의 스텔스용 구조재로 새로운 지평을 열어 가고 있다. 항공우주용 첨단 복합재기술은 스포츠-레저, 자동차 산업, 일반 산업용 및 해양/토목 구조물에 이르기 까지 급속도로 파급되어 2000년에는 복합재의 세계 시장규모가 1,000억 $, 국내 시장 규모도 30억 $에 년 성장률 10%이상을 예상하고 있다. 이러한 발전 경향은 20세기 초 출현한 알루미늄합금이 철강의 대체 소재로서 보여준 시장 규모 및 성장 추세와 매우 유사하며 향후의 기술 발전 속도를 감안할 때 21 세기에는 기존의 알루미늄 소재 시장을 대체할 대규모의 복합재 시장 출현을 예측케 하고 있다. 본 논문에서는 첨단 탄소복합재 분야에서 중점 개발 추진되고 있는 초고온용 탄소-탄소 복합재료의 기술동향 및 향후 개발 방향을 살펴 보고자 한다.