화섬정보 5. 23

워싱턴주립대 연구진들이 기존의 방법과는 다른 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP) 복합재료를 재활용하는 방법을 개발함. 열가소성 수지는 쉽게 재활용 가능하나 열경화성 수지는 경화 수지 때문에 쉽게 재활용 되기 어려운 점이 있음.

기계재료 공학부 교수인 Jinwen Zhang팀은 비교적 낮은 온도의 액체 에탄올에 촉매로 약산을 사용하여 열경화성 수지를 분해하는 화학적 재활용 방법을 연구한 것으로써 경화 물질을 효과적으로 분해하기 위해 물질의 온도를 상승시켜 촉매가 함유된 액체가 복합재료로 침투하여 복잡한 구조를 분해할 수 있게 한 것임. 이 방법은 캘리포니아州 Hayward에 위치한 Connora Technologies에서 실시하는 것과 유사하며, 이는 화학적 단계에서 CFRP를 분해하는 것임.

즉 에탄올을 사용하여 수지를 팽창시켜 염화 아연으로 탄소-질소 결합을 분해하도록 한 것임. 또한 경화 수지에 침투하여 화학적 결합을 분해할 수 있는 촉매 시스템을 개발하는 것이 중요하다고 언급함.

이 연구는 Global Fiberglass Solutions와 공동으로 우주 항공 기술 혁신 합동센터(the Joint Center for Aerospace Technology Innovation: JCATI)가 지원하고 있으며, 주정부로부터 자금을 지원받는 JCATI는 우주항공 회사와 관련된 연구를 수행하고 업계 중심의 연구 기회를 제공함으로써 워싱턴의 항공 우주 산업도 지원함.

탄소섬유를 재활용하는 능력은 국가 경제성장에 필수적인데 Phi Kappa Phi의 연구에 따르면, Boeing과 Airbus는 Boeing 787와 Airbus A350 XWB를 생산함으로써 매년 백만 파운드 가치의 경화 및 미경화 탄소섬유 프리프레그 부산물이 나오고 있으며, 워싱턴州만 해도 96개의 복합재료 회사가 매년 2백만 파운드의 탄소섬유 부산물을 매립지로 보내고 있는 실정임. N