마이크로파이버 주입 수지 'MIR-170', 원스텝 몰딩으로 스테인리스 부품 82% 경량화 달성

Spoke Materials의 MIR-170 강화 액상 복합재로 제조된 복합재 화학 탱크 베이스 부품은 무게 180파운드로 1,000파운드 넘는 스테인리스강 부품을 대체했다. CW 사진 | 스콧 프란시스

마이크로파이버 인퓨전 공정으로 장섬유 대체

신생 수지 기술 기업 Spoke Materials Inc.(인디애나폴리스, 인디애나, 미국)가 Mirteq Inc.(포트웨인, 인디애나, 미국) 개발 몰딩·주조 수지, 구조용 접착제, 페이스트·퍼티 라인을 인수했다. Spoke는 이 첨단 복합재 소재를 개선·재출시해 RTM, 핸드 레이업, 인퓨전 등 장섬유 사용 전통 공법의 대안을 제공한다. Joe Locke Spoke Materials CEO에 따르면 MIR 제품군은 추가 보강재나 고가 툴링 없이 많은 정밀 부품의 인건비, 원자재 비용, 생산 시간을 줄일 수 있다.

AOC Aliancys 비닐에스테르 수지 기반, 특허 공정으로 마이크로파이버 주입

Spoke는 AOC Aliancys(콜리어빌, 테네시, 미국) 비닐에스테르 수지를 자사 특허 마이크로파이버 인퓨전 공정으로 변형해 MIR 제품을 개발한다. Spoke 기술은 유리 마이크로파이버를 독자 공정으로 처리한 후 비닐에스테르 수지에 주입해 단일 주입/단일 몰딩 공정으로 강도, 충격·내마모성, 성능, 내구성을 높인다.

"이 제품들은 장섬유 '대체품'이 아니라, 수작업이 많거나 다중 소재가 필요한 정밀 용도, 몰드-인 피처, 두꺼운 단면 적용 시 가능한 대안이다. 경우에 따라 해당 공정을 대체해 비용을 절반까지, 때론 85%까지 절감할 수 있다." - 로크(Locke)

고가 툴링 대체, 상온 경화, 가공 가능, 내화학·내부식성

대부분 MIR 제품의 단일 주입 방식은 고가 툴링을 폴리우레탄이나 유리섬유 툴링 보드로 대체 가능해 추가 비용 절감 효과. 상온 경화, 기계 가공/밀링 가능, 내화학·내부식성 보유.

실증 사례: 화학 탱크 베이스, 1,000파운드→180파운드, 생산 4-5일→수시간

Spoke 기술 사례로 스테인리스강 부품(1,000파운드 초과) 대체 복합재 화학 탱크 베이스를 들었다. Locke에 따르면 MIR 기반 신품은 180파운드로 82% 경량화, 생산 시간 4-5일에서 수시간으로 단축. 복합재 버전은 내부식·내화학성도 갖췄다.

탱크 베이스는 두꺼운 부품·단면 용으로 설계된 MIR-170으로 제작되었다. 저발열 제품으로 3인치 두께까지 복잡한 정밀 부품 개발 시 내부 균열 위험 감소.

"두꺼운 단면에서는 크랙과 크레이징이 생기거나 제대로 경화되지 않는 경우가 많다. MIR-170은 Spoke의 ControlCure 기술로 부품이 고르게 경화되게 한다." - 로크

원래 스테인리스 부품은 제조비뿐 아니라 운송비도 비싸고 중장비가 필요했다. 복합재 버전은 1-2명 설치 가능. 제조비 90% 절감.

건축 분야 석재 복원 등 신규 응용 확대

Locke에 따르면 탱크 부품은 Spoke 기술이 신규 응용을 여는 예다. 강철로 화학 탱크 부품을 만들던 고객에게 복합재 솔루션은 새 시장 개척. 건축 분야에서는 노후 석재 복원에 매우 효과적: 전통 방식은 수주 소요로 공사 지연과 비용 증가 유발. Spoke 솔루션으로 구부품 제거·재조립해 몰드 제작 후 MIR 소재로 주조 가능.

"MIR 소재가 만능은 아니지만 여러 응용에서 비용·시간 절감 가능. 핵심은 소재-응용 매칭 이해다. 고객이 몰드 제작 전 프론트엔드에서 개입해 무엇이 작동하는지 이해하고 선제적으로 변경하는 게 중요하다." - 로크