기사 제목 : [연구실 모니터] 미래의 복합재료를 설계하다 - 기계공학부 장승환 교수 신소재응용시스템설계연구실
기사 링크 : http://gspress.cauon.net/news/articleView.html?idxno=21628
신소재응용시스템설계연구실의 연구실에 대한 소개와 수행중인 연구에 대해 대학원에서 인터뷰를 진행하였습니다.
아래는 기사 내용의 일부입니다.
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■ 연구실 소개
섬유강화복합재료와 전기활성고분자재료 등의 복합재료와 신소재를 활용해, 구조물 및 센서 등을 설계하는 연구를 수행한다.
복합재료(Composites)란 쉽게 말해 다양한 단일 소재들을 결합한 재료를 의미한다. 이를테면 탄소섬유를 생각해보면 된다. 탄소섬유는 일반적인 금속보다 가볍고 강도는 평균 세 배 이상 단단한 물성을 가진다. 그동안 복합재료는 가격이 비싸 부분적으로만 사용됐다. 최근에는 생산비용도 점차 낮아지고, 단일 재료들이 제공하지 못하는 한계를 극복할 수 있다는 점에서 복합재료의 수요가 점차 늘고 있다.
예를 들어, 자동차 성능을 개선하는 과정에서 엔진 효율을 더 이상 높이는 것은 거의 불가능한 단계까지 왔다. 이제는 복합재료를 이용해 차체를 가볍고 튼튼하게 해서 연비 개선, 공해물질배출 감소 등을 시도하는 것이다.
■ 매우 다양한 연구들을 진행하는데, 몇 가지만 소개를 부탁한다
처음에는 탄소섬유 복합재료 설계에서 시작해, 이제는 메디컬 디바이스 설계, 나아가 기능성 재료에까지도 연구를 확장했다. 대표적으로 전기활성고분자(Electroactive poly-mer, EAP) 소재가 있다. 쉽게 말해 일종의 플라스틱인데, 하중이 가해지면 전기가 발생하는 소재다. 보통 필름 형태로 제작해서 센서나 구동기로 사용하지만, 우리는 필름형태가 가지는 한계들을 극복하기 위해 패브릭형태로 설계했다.
자가발전형 EAP 패브릭센서를 다른 연구 분야들과 함께 웨어러블 디바이스, 즉 자체발전기능을 가진 패브릭으로 개발하는 연구를 진행 중이다. 여기에 기능성 입자 등을 결합하고 기계적 물성 등을 조절하면, 유연한 재질로 만든 ‘소프트 로봇’처럼 다양한 분야에 적용할 수도 있다.
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