‘장영실쇼’ 탄소섬유, 21세기 소재혁명이 시작됐다

2013년 7월, BMW의 신차발표에 세계의 이목이 집중됐다. 세계최초로 대량생산에 성공한 탄소섬유 자동차를 발표한 것이다. 보잉사, 에어버스사에서는 동체의 50%이상을 탄소섬유로 만든 항공기도 선보였다.

이외에도 탄소섬유는 건설, 스포츠 분야 등까지 분야를 넓혀가며 앞 다투어 적용되고 있는 상황! 도대체 왜, 세계 산업은 탄소섬유에 주목하고 있는 걸까?

20일 방송되는 ‘궁금한 일요일 장영실쇼’에서는 떠오르는 슈퍼소재 탄소섬유의 비밀을 밝히고 이로 인해 변화하게 될 우리의 미래를 전망해본다.

가치의 재발견, 탄소! 소재의 역사를 다시 쓰다

▲ 영상 캡처
인간의 몸부터 우주까지- 세상 모든 물질의 구성 원소, ‘탄소’. 세상에서 가장 흔한 물질로 환경오염의 주범이라는 오명까지 쓰며 인정받지 못했던 탄소의 가치는 최근 과학을 만나 재해석되고 있다. 탄소섬유, 탄소나노튜브, 그래핀 등 탄소기반의 신소재들이 시대의 변화를 예고하고 있기 때문이다.

사실 이뿐만이 아니다. 철은 탄소와 만나 철기시대를 열었고, 탄소를 활용한 제철법의 개발은 18세기 산업혁명까지 이어졌다. 그리고 또 한 번 소재혁명을 예고한 탄소. 21세기에는 과연, 철을 넘어서는 탄소의 시대가 도래할 수 있을까?

슈퍼소재 탄소섬유, 우리 삶을 바꾸다

탄소섬유는 철보다 4분의 1 가량 가볍지만 강도는 10배, 탄성은 7배나 뛰어나 기존 철의 영역을 대체할 수 있다. 최신 항공기에 50% 가량 탄소섬유를 적용하면 연비는 20%이상 높아지고 이산화탄소 배출량은 20% 감소된다.

탄소섬유는 내구성과 내열성도 높다. 탄소섬유로 만든 CNG 버스의 연료탱크는 폭발 사고를 방지해 우리의 안전을 지켜준다. 또한 생체적합성이 뛰어나 일본에서는 의치와 의족소재로 활용되는 등 생활 곳곳에 적용되며 우리에게 더욱 친숙해지고 있다. 슈퍼소재 탄소섬유, 그 활용범위는 과연 어디까지일까? ‘장영실쇼’에서 탄소섬유가 바꿀 우리의 미래를 그려본다.

대한민국의 탄소섬유산업의 미래, 기초와 실용의 융합에서 찾다

세계 탄소섬유시장은 현재 연 평균 10%씩 성장하고 있으며 2030년에는 100억 달러 규모의 시장이 될 것으로 전망된다. 현재 탄소섬유시장의 약 70%를 차지하는 일본을 따라잡기 위해 우리나라도 후발주자로 뛰어들어 연구·개발이 진행 중이다.

한 국내 연구팀은 세계 최초로 거미줄을 가열해 탄소섬유를 만드는 데 성공했다. 이는 생체 거부반응이 적어 생체 배터리 등 차세대 바이오 소재에 응용될 수 있다. 또한 기존 그래핀보다 강도가 높은 탄소섬유 그래핀도 개발했다. 대한민국이 탄소섬유 강국이 되기 위해서 해결해야 할 과제는 무엇일까? ‘장영실쇼’에서 그 해답과 탄소섬유산업의 미래에 대해 알아본다.

혁신적인 신소재를 연구하는 김상욱 교수, 국내 1세대 탄소섬유 전문가 박수진 교수, 탄소와 소재의 역사를 이야기할 임경순 교수, 탄소를 문화인류학적 관점으로 바라보는 우성주 교수가 ‘장영실쇼’의 테이블에 초대되었다. 20일 저녁 8시 KBS 1TV 방송.