| 초록 |
최근 자동차, 항공, 건축, 토목, 스포츠용품, 의료용품, 내화학재 등 다양한 산업분야에서 고강도 경량소재의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이중 산업용 경량소재로 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 섬유와 함께 내열성이 좋은 세라믹 광물 섬유도 다양한 용도로 개발되고 있다. 천연 광물에는 일반적으로 점토, 고령토, 규석, 장석, 납석, 석회석 등이 있다. 범용으로 많이 쓰이는 유리 섬유 중 E-glass fiber는 규사, 장석, 석회석, 백운석과 콜레마나이트라는 B2O3 성분을 보완할 수 있는 광물과 함께 1500℃의 고온에서 용융하여 1250℃ 부근의 부싱을 통과시켜 섬유를 방사하며, 원료 특성에 따라 다양한 물성을 갖는 glass fiber가 제품화되고 있다. 현무암 섬유는 국내 주요 산지 백두산, 강원도 철원 및 제주도 부근에 마그마가 분출되어 굳은 현무암 광물을 그대로 1500℃이상에서 고온 용융 후 1300℃ 부근에서 섬유화 한다. 또한 재활용 가능한 광물 자원으로 석탄회와 슬래그도 조성설계를 통하여 양질의 장섬유화가 가능하다. 연속으로 양질의 장섬유를 방사하기 위해서는 원료의 조성설계 및 고온 용융 특성 탐색과 섬유화 원료(마블)의 제조, 원료 공급량, 원료의 크기, 가열곡선, 용융체 안정화, 부싱 홀 크기, 용융체 부싱 흐름, 방사 온도, 연신 속도, 섬유 직경, 사이징, 권취 장력 등 제어 기술이 필요하다. 본 연구에서는 친환경 산업용 섬유로 관심이 높아지고 있는 천연광물 세라믹의 섬유화 기술 및 그 응용에 대하여 발표하고자 한다. |
