학문
탄소섬유가 강철보다 가벼운데 왜 강하죠?
안녕하세요. 궁금한게 탄소섬유가 강철보다 가벼운데 강한걸로 알고 있습니다. 맞는지요? 만약 강하다면 왜 강한지에 대한 이유를 알고싶습니다.
2개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
탄소섬유는 높은 강도와 경량성을 가진 재료로 그 구조가 매우 강력한 결합력을 가진 탄소 원자들로 이루어져 있기 때문입니다. 탄소섬유의 원자는 서로 강하게 결합하여 고유한 미세구조를 형성하며 이로 인해 높은 인장강도를 나타냅니다. 반면 강철은 철 원자로 이루어져 있지만 금속의 결합 구조는 탄소섬유보다 상대적으로 약한 결합을 가지고 있습니다. 따라서 동일한 부피 기준으로 비교했을 때 탄소섬유는 강철보다 가벼우면서도 강한 기계적 특성을 발휘하게 됩니다. 이러한 특성 덕분에 탄소섬유는 항공우주 자동차 스포츠 장비 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다.
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
탄소 섬유는 무게 대비 강도가 우수한 특징을 가지고 있습니다. 강철보다는 가볍지만 매우 강한 소재입니다. 이는 탄소 원자들이 강한 결합을 이루어 높은 인장 강도를 제공하며, 섬유 구조가 충격을 효율적으로 분산하기 때문입니다. 이 덕분에 탄소섬유는 가벼우면서도 강한 재료로 인정받고 있습니다.