NTU·아르케마, 엘리움 레진으로 합리적 고성능 카본 파이버 헬멧 개발

난양공과대학(NTU) 기계항공공학부 연구진이 프랑스 특수 소재 기업 아르케마(Arkema, 프랑스 콜롬브)와 협력해 복합소재 조합으로 더 안전한 자전거 헬멧을 개발했다. 현재 최상급 헬멧과 동등한 보호 성능을 제공하면서 중급 헬멧 가격대로 공급 가능할 전망이다.

엘리움 열가소성 레진+카본 파이버로 외부 쉘 제작

헬멧 외부 쉘은 아르케마의 엘리움(Elium) 액체 열가소성 레진(참조: "아르케마, 엘리움 열가소성 레진으로 피에르 포티에 상 수상")과 탄소섬유 보강으로 제작됐다. 헬멧은 NTU 팀이 아르케마 엔지니어들과 엘리움용으로 개발한 몰딩 공정으로 제조됐다. 전체적으로 탄소섬유 보강으로 외부 쉘이 폴리카보네이트 쉘보다 더 강하고 단단하며 덜 부서지기 쉽게 됐다. 헬멧의 접촉 시간(충격 하중을 경험하는 총 충격 시간)도 증가시켰다.

충격 에너지 더 오래 흡수·분산해 두부 손상 위험 감소

파트너들에 따르면 이러한 특성 덕분에 외부 쉘이 더 오랜 기간 더 많은 충격 에너지를 흡수하면서 헬멧 전체에 고르게 분산시킬 수 있다. 결과적으로 머리에 도달하는 전체 힘이 줄어들어 치명적 부상 가능성이 낮아진다.

두리안도 깨뜨릴 힘으로 테스트, 기존 헬멧 상회 성능

헬멧 테스트를 위해 팀은 금속 앤빌을 향해 두리안을 깨뜨릴 만큼의 힘으로 고속 발사했다. 결과에 따르면 헬멧 복합 외부 쉘이 충격의 대부분을 흡수해 현재 양산 헬멧보다 더 나은 결과를 보였다.