AVK, 2020 혁신상 수상작 발표 - 지속가능 복합소재 발전 기여

독일 강화플라스틱산업협회(AVK, 프랑크푸르트)가 11월 7일 버추얼로 2020 혁신상 수상자를 발표했다. 전문가 심사위원단이 결정한 상은 지속가능 복합소재 혁신을 혁신제품/애플리케이션, 혁신공정, 연구과학 3개 부문에서 시상한다.

"2020년에도 많은 강력한 출품작을 받아 기뻤습니다. 물론 올해 많은 과정이 달랐습니다. 첫 시상식이 인터넷 행사로 열렸습니다. 하지만 모두가 어디서든 상황을 최선으로 활용하고 있음이 분명합니다. 섬유강화플라스틱 분야 긍정적 트렌드 여전히 지속. 향후 수년간 많은 혁신의 중심에 이 중요한 소재들이 있을 거라 기대합니다." 심사위원장 게르하르트 레틀은 말했다.

"혁신제품/애플리케이션" 부문

1위: 일체형 경량 하우징 직접냉각 전기모터 - DEmiL

프라운호퍼 화학기술연구소(ICT, 독일 핀츠탈), 카를스루에공대(KIT, 독일), 스미토모베이클라이트(일본) 공동 수상. 이 고성능 전기모터는 섬유강화플라스틱으로 표준 금속설계보다 작고 가벼운 구조물 생산 가능함을 입증. 연속출력 58kW, 중량 10.5kg 달성. AVK에 따르면 5.5kW/kg 출력밀도로 대량생산 가능 전기모터 새 표준 수립. 하우징에 냉각시스템 통합해 모터 발생열을 원천에서 직접 방열, 복합소재 구조 적용 가능케 함.

2위: 본질적으로 재가공·수리·재활용 가능(3R) 열경화성 복합소재로 더 경쟁력 있고 지속가능한 산업 구현

시데텍(스페인 돈오스티아-산세바스티안) 수상. 동적·공유결합으로 친숙한 성능특성 옆에 이전에 없던 속성들을 가진 새 세대 열경화성 복합소재 창출 주장. 소재들 쉽게 재조정·재활용·수리 가능.

3위: 방화 복합-금속 하이브리드 구조 - LEO 방화 샌드위치 with 통합 하이커넥트 강철-유리 하이브리드 커넥터

사어텍스 GmbH & Co. KG(독일 자어벡), 하이커넥트 GmbH(독일 함부르크) 공동 수상. AVK에 따르면 3D강화 복합 샌드위치 구조에 방화층 삽입해 화재시 단열·냉각. 표준 에폭시 수지로 진공주입 중 하이브리드 유리-금속 구조 통합, 전통 금속부품을 용접으로 초기공정부터 부착해 방화접합 구현. 방화피복이 화재시 단열층 형성, 샌드위치 컴포넌트와 하이브리드 접합 보호. 전통 금속복합소재 대비 최대 55% 중량감소.

"혁신공정" 부문

로봇화 사출성형(ROBIN) 공정

ROBIN과 드레스덴공대(TU Dresden) 경량공학·폴리머기술연구소 공동 1위. 탄소섬유 복합 C프레임 사출성형기로 140kg 미만 머신 제작. 로봇에 부착해 실내 자유이동 가능. 플랜트 기술 이동성 향상으로 하이브리드컴포넌트 생산 사출성형공정 유연성 증대, 동시에 자원절약형 경량제품 제조 가능.

롤에서 뽑는 오메가 스트링거

독일항공우주센터(DLR, 쾰른) 2위 수상. 탄소섬유 에폭시 프리프레그로 오메가형 보강요소 생산 신공정. 제조사가 저비용·대량으로 스트링거 효율 생산하며 자원절약. 공정체인 전체가 자동섬유배치(AFP)기술, 단면막성형(핫포밍), 오토클레이브경화 결합. 양음 곡률 단면 동시성형이 독특한 공정특징.

하이브리드 다이캐스팅: 알루미늄 고압다이캐스팅 내 본질적 CFRP-알루미늄 복합구조 제조

파제린스티투트 브레멘(FIBRE), 프라운호퍼 IFAM(브레멘) 공동 3위. 열가소성층 용융으로 알루미늄합금과 탄소섬유강화플라스틱 접합 신공정. 열가소성층이 탄소섬유와 알루미늄합금 간 전기화학적 분리로 접촉부식 방지, 소재계면에서 강도 달성. 자원절약, 양산적용 가능. 경량구조 잠재력으로 차량 CO₂배출 저감 기여.

"연구과학" 부문

신규 고내열 UP수지 및 터프닝제

뮌스터응용과학대(독일) 1위. UP수지 열변형온도(HDT) 약 250°C 달성, 이전 최고 HDT 약 180°C. 광화학적·열적 반응성이 비교가능한 고내열 비닐에스테르·우레탄 대비 현저히 높음. 터프닝제는 스티렌-말레산무수물 공중합체 기반으로 100-160°C에서 수지점도 증가, 동시에 반응성 증대·라미네이트 표면품질 개선.

열가소성수지전사몰딩(T-RTM)공정 산업적용 과학원리

프라운호퍼 ICT 추가 2위 수상. T-RTM 내 수분 부정적영향 평가 혁신공정. 물 보상해 거의 동일 폴리머특성으로 선행반응속도 복원. 신개발 시뮬레이션모델로 공정동역학 모델링해 공정 특정제어 가능. 고효율공정으로 T-RTM컴포넌트 양산환경 제조 가능.

열경화성섬유강화소재 통합결합으로 터빈스트럿 소재·에너지효율 생산

에를랑겐대(독일) 폴리머기술연구소 3위 수상. '듀로-IMF공정'이라 명명된 공정이 연구과정 중 개발돼 복잡한 열경화성섬유복합컴포넌트 열경화성사출성형으로 효율적 제조 가능. 연속섬유강화프리프레그와 단섬유강화성형소재 원샷원칙 결합. 소재변형지능공정제어 조율로 경화중 몰드내 소재들 수지시스템이 불가역적반응, 고접착강도·저중량·고내열성 하이브리드컴포넌트 탄생, 에너지소비·사이클타임 50% 이상 감축.

11월 12일 버추얼 시상 외에 많은 수상작 혁신들이 올해 AVK 혁신상 브로슈어에 다시 게재될 예정, 온라인에서 확인가능.