안녕하세요. 박재화 박사입니다.
탄소섬유 복합재료가 가벼우면서 강한 이유는 힘을 버티는 탄소섬유와 형태를 잡아주는 기재재가 역할이 나누어져 있기 때문입니다.
탄소섬유는 아주 가늘지만 길이 방향으로 당기는 힘이 강한 특징이 있습니다. 무게가 동일하다고 가정하면 금속보다도 훨씬 높은 강도를 낼 수 있습니다. 기지재는 보통 수지를 많이 쓰는데, 섬유들을 붙잡아주고, 외부에서 들어오는 힘을 섬유 쪽으로 전달하는 역할을 합니다.
쉽게 말씀드려서 강한 실들을 접착제로 단단하게 묶어서 원하는 방향으로 힘을 잘 버티게 만들어 놓은 것입니다. 물론 섬유 방향에 따라 강도가 달라지고, 충격이나 층간박리 같은 현상에는 약할수도 있습니다. 섬유를 어느 방향으로 어떻게 배치하느냐가 성능을 결정하는 중요한 요소가 될 수 있는 것입니다.