이번 글에서는 탄소 섬유의 정의 및 분류와 특징 및 사용처에 대하여 다루겠습니다..
1. 탄소섬유의 정의 및 분류, 사용처
(1) 탄소 섬유의 정의
- 탄소 섬유는 PAN 수지, 석유계 및 석탄계 탄화수소 잔류물인 피치 또는 레이온으로부터 제조된 섬유입니다.
- 탄소 원소의 질량 함유율이 90% 이상인 탄소계 섬유 소재를 의미합니다.
(2) 탄소 섬유의 분류
- 탄소 섬유는 제품의 형태에 따라 토우, 직물, 프리프레그, 매트, 필라멘트로 분류됩니다.
- 원료에 따라서는 PAN 계, 피치계, 레이온 계 탄소 섬유로 분류됩니다..
(3) 탄소 섬유의 사용처
- 탄소 섬유는 일반적으로 단독으로 사용되지는 않으며, 기자재인 세라믹, 금속, 플라스틱 수지 등에 첨가되어 기능성을 강화시킨 복합소재로서 사용되고 있습니다.
- 플라스틱을 이용한 탄소섬유 강화 플라스틱의 형태가 가장 널리 사용되고 있으며, 뛰어난 성형성과 고온에서의 높은 강도를 자랑합니다.
- 또한, 탄소섬유 강화 플라스틱은 항공기 및 우주왕복선의 구조소재, 에너지 저장 소재, 자동차소재, 전자기기 부품소재, 스포츠용품 소재 등에 사용되고 있습니다.
2. 탄소 섬유 산업의 특성 및 국내 탄소섬유 사용처
(1) 탄소섬유 산업의 특성
- 우수한 물리적 특성을 극대화할 수 있는 항공 우주산업을 중심으로 발전되어 왔습니다.
- 경량화 특성으로 인하여 수송기기 분야, 내구 한도 특성으로 인한 에너지 분야 등으로의 적용범위가 확대되어가는 추세입니다.
- 항공기, 자동차, 열차, 선박, 압력용기, 풍력발전용 날개 등
(2) 국내 탄소 섬유 사용처
- 해외에 비해 스포츠 및 레저 용품 산업 비중이 큰 시장이었지만 점차 일반산업 기계 및 토목, 건설용 자재로 활용되는 방향으로 바뀌어나가고 있습니다.
- 스포츠 및 레저 용품 : 골프채, 낚싯대, 레저용 보트
- 일반산업기계 : 기계 틀, 로봇 팔, 의료기기
- 토목 및 건설 자재 : 내진 보강재, 방음벽, 교량 건설용 부품
3. 탄소섬유 산업의 특징
(1) 중간재적 산업
- 탄소 섬유 산업은 전방산업이 요구하는 소재를 공급하는 중간재 산업으로 요구 물성과 기능성을 부여한 소재의 생산이 핵심 요소입니다.
(2) 기술 중요도가 높은 산업
- 탄소 섬유는 소재 가공기술, 제조공정 기술 등 기술 중요도가 높습니다.
- 원천기술 확보 여부가 시장 참여 업체의 주요 경쟁력으로 작용합니다.
(3) 자본 집약적 산업
- 탄소 섬유 산업은 기술 개발에 장기적인 투자가 필수적입니다
- 초기 설비 구축 및 생산을 위한 대규모 투자가 요구되는 산업입니다.
(4) 시장 진입 장벽이 높은 산업
- 기술수준이 높으며 수요처 확보가 어렵습니다.
- 막대한 자본 투자에 대한 부담이 높기 때문에 신규업체의 시장 진입이 매우 제한적입니다.
(5) 해외 의존도가 높은 산업
- 탄소섬유 산업은 소재 기술의 열위, 원재료의 높은 수입비중, 내수 공급량 부족 등으로 해외 의존도가 매우 높은 편입니다.
(6) 대체재 위험이 높은 산업
- 전방 산업별로 다양한 대체재가 존재하며 이에 대한 위험 수준이 높은 산업입니다.
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