탄소 섬유는 탄소 원자가 긴 사슬로 결합된 극히 가는 가닥으로 만든 복합재입니다. 이 가닥들을 연사하면 사가 되고, 이를 직물로 직조한 뒤 열과 압력으로 폴리머 매트릭스와 성형해 거의 모든 형상을 만들 수 있습니다. 이 공정으로 강철보다 약 5배 강하고, 강성은 2배 높으면서 무게는 약 2/3 수준인 소재가 탄생합니다. 이 경량 고강도 소재는 항공우주, 자동차, 스포츠 용품 등에서 금속을 점차 대체해 왔습니다.
유리 섬유는 녹인 유리를 미세 노즐로 압출해 가닥을 만들고, 이를 사로 연사한 뒤 천으로 직조합니다. 탄소 섬유처럼 천을 성형·접착해 복잡한 형상을 만들 수 있지만 공정 열과 압력이 덜 필요합니다. 유리 섬유는 탄소 섬유와 비슷한 강도와 무게를 제공하면서 더 큰 유연성을 지녀 충격 흡수에 유리합니다.
탄소 섬유는 일반적으로 더 높은 인장 강도와 탄성률을 보여 강성이 중요한 용도에 적합합니다. 유리 섬유는 인장 강도가 약간 낮지만 탄성률이 낮아 유연성과 내충격성이 더 좋습니다. 정확한 성능은 섬유 체적률과 수지 시스템에 따라 달라집니다.
탄소 섬유는 항공우주 연구에서 태동해 스포츠 용품, 토목, 자동차로 확산됐습니다. 생산 비용이 여전히 높아 비용 민감 시장에서 대중화는 제한적입니다. 유리 섬유는 더 낮은 가격대로 다양한 산업에 확대되며 탄소 섬유 인기에도 불구하고 강한 시장 입지를 유지합니다.
| 소재 | 파운드당 가격(USD) |
|---|---|
| 탄소 섬유 | 5.04 |
| 유리 섬유 | 0.50 |
탄소 섬유와 유리 섬유는 각각 독자적 장점을 지닙니다. 탄소 섬유의 우수한 강도-중량비는 중량이 임계적인 고성능 항공우주와 스포츠 용도에 최적입니다. 유리 섬유는 뛰어난 유연성, 저비용, 검증된 내구성으로 대규모 산업용에 적합합니다. 최종 선택은 특정 성능 기준, 예산 제약, 응용 맥락에 달려 있습니다.
출처: https://infogr.am/carbon-fiber-vs-fiberglass
섬유
강의 화학 성분에 따라 탄소강과 합금강 두 범주로 나눌 수 있습니다. 탄소강은 다음과 같이 나뉩니다: 저탄소강: 탄소 함량 0.25% 미만 중탄소강: 탄소 함량 0.25%~0.6% 고탄소강: 탄소 함량 0.6% 초과 연강(Mild steel)은 탄소 함량 0.25% 미만 탄소강입니다. 강도와 경도가 낮고 부드러워 연강이라고도 부릅니다. 대부분 일반 탄소 구조용 강과 일부 고품질 탄소 구조용 강이 포함되며, 대부분 열처리 없이 공학 구조용 부품으로 사용되고, 일부는 침탄 등 열처리 후 내마모성 요구 기계 부품으로 사용됩니다.
자부심을 가진 용접사라면 용접 불연속(Discontinuity)과 결함(Defect) 관리는 최우선 과제입니다. 두 용어는 비슷해 보여도 의미가 명확히 다릅니다. 용접 불연속(Discontinuity) 기계적·물리적·야금학적 조화가 결여된 상태를 말합니다. 주요 유형: 기공(Porosity) 분포 불균일 불완전 용입/융합 비승인 비드 형상 미세 크랙·열열 용접 결함(Defect) 불연속 중에서도 구조적 건전성을 해치거나 품질 기준 미달로 판정된 경우입니다. 결함 제품은 사용 위험성이 있거나 불합격품입니다. 불연속이 결함인지 여부
