경상국립대 공과대학 신소재공학부 권동준 교수와 항공우주공학부 임형준 교수 공동연구팀은 최근 섬유강화 복합재료의 계면특성을 정밀하게 분석할 수 있는 평가법을 제시했다. 이번 연구 결과는 복합재료 분야 국제학술지 Composites Part B: Engineering 4월 24일자에 게재됐다.
복합재료에서 계면은 섬유와 수지 간 하중 전달을 담당하는 핵심 영역으로, 구조물의 강도와 내구성, 신뢰성을 결정짓는 중요한 요소다. 계면 접착이 약할 경우 응력 집중으로 인해 계면 박리, 수지 균열, 섬유 파단이 연쇄적으로 발생하며 전체 구조 성능이 크게 저하될 수 있다. 특히 탄소섬유 강화 복합재료가 항공우주 및 모빌리티 분야에 확대 적용되면서 계면특성을 정밀하게 평가하는 기술의 중요성이 더욱 커지고 있다.
연구팀은 기존 단일 섬유 기반 미세역학시험의 한계를 극복하기 위해 섬유 다발 기반 '섬유다발 파편화 시험(tow fragmentation)'에 음향방출(AE) 분석을 결합한 새로운 평가 기법을 제안했다. 기존 방법은 시편 제작이 어렵고 실험자 숙련도에 따라 결과 편차가 크며 실제 복합재 내부의 다중 섬유 거동을 충분히 반영하지 못하는 한계가 있었다.
반면 이번에 제안된 방법은 시편 제작 난도를 낮추고 측정 신뢰성을 향상시키는 동시에, 실제 구조재 환경과 유사한 조건에서 계면 하중 전달 특성을 보다 정확하게 평가할 수 있다는 장점이 있다.
이번 연구는 신소재공학과와 항공우주공학의 융합 연구를 통해 도출된 성과로, 경상국립대의 공동연구 활성화 정책과 연구 인프라 지원이 결실을 맺은 사례로 평가된다.
권동준 교수는 "스스로 문제를 해결하고 새로운 가치를 창출하는 연구 인재 양성이 핵심"이라며 "이러한 경험을 바탕으로 학생들이 미래 산업과 학문 분야를 선도하는 인재로 성장하길 기대한다"고 말했다.
한편 경상국립대는 우주항공 및 방산 분야 연구 거점으로 도약하고 있으며, RISE 사업과 BK21 대학원 혁신사업 등을 통해 학부부터 대학원까지 이어지는 전주기 인재 양성 체계를 구축하고 있다. 사천캠퍼스를 중심으로 항공엔진 등 국가 전략 산업 분야 인재 육성에도 박차를 가하고 있다.
