TRB, 철도 안전용 난연·재활용 폼 바이오복합재 도어 리프 출시

TRB 라이트웨이트 스트럭처스(TRB Lightweight Structures Ltd., TRB, 영국 케임브리지셔)가 100% 재활용 폼 코어를 가진 탄소섬유강화 바이오복합재 샌드위치 패널 도어 리프를 개발했다. 지상 및 지하 철도용으로 특별히 설계되고 난연 등급을 받았다.

복합재 구조 시스템은 BS 6853과 BS 476 표준을 쉽게 통과하며 EN 45545 HL3 준수다. TRB에 따르면 이 제품은 알루미늄 본딩 도어 리프와 동등한 비용으로 지속가능한 '그린' 복합재 소재 옵션을 제공하며 35% 중량 절감 효과가 있다.

TRB 설계·엔지니어링 팀은 수지 파트너와 긴밀히 협력해 탄소섬유 호환 신규 독점 바이오 기반 프리프레그 수지를 개발했다. TRB는 새 시스템이 고도로 지속가능하고 제조 비용 효율적이며 경량이면서 지하 철도 응용 분야의 까다로운 화재·연기·유독 가스(FST) 사양을 충족해야 했다. 새 '바이오' 프리프레그는 무독성이며 휘발성 유기 용제를 쓰지 않는다. 정제 설탕 생산 공정의 천연 폐부산물에서 생산된 재생 알코올에서 유래한 폴리푸르푸릴 알코올(PFA) 수지 기반이다.

바이오복합재 프리프레그 시스템은 다른 철도 차량 부품에도 사용 가능하다고 TRB는 말한다. 레일 도어 리프 복합재 구조에 쓰인 폼 코어는 100% 재활용 소비자 플라스틱에서 생산된다. TRB는 지속가능성 목표 달성을 위해 이 재활용 폼 코어를 선택했으며, 양면 직조 탄소섬유 패브릭과 바이오 수지 프리프레그와 결합 시 샌드위치 패널 구조의 원하는 전체 물성 성능을 제공한다. 다른 응용 분야용 유리섬유, 천연섬유, 아라미드섬유 등 다른 매트릭스 설계 옵션도 주문 제작 가능하다고 TRB는 말한다. 철도 고객 니즈에 따라 도어 리프는 겔코트, 마감 도장, 프라이머 도장 상태로 공급된다.

회사에 따르면 BS 476 파트 7 시험에서 샌드위치 패널 시스템이 클래스 1 카테고리 1a 등급을 달성했다. 1.5분 시험 시간 중 기록된 화염 전파 50mm로 클래스 1a 허용 최대치 165mm 대비 30% 적었다. "새 바이오복합재 탄소섬유 프리프레그 샌드위치 패널 시스템의 전반적 성능 데이터, 특히 달성한 FST 사양에 매우 만족합니다"라고 TRB 수석 엔지니어 린든 뉴먼(Lyndon Newman)은 말한다. "30년 업계 경력 중 비페놀계 열경화성 시스템으로 BS 표준을 이토록 편안하게 달성한 인상적인 화재 성능 시험 결과는 처음 봅니다. 우리 PFA 바이오 수지 프리프레그는 페놀계보다 뛰어난 난연성과 우수한 내열성·내화학성을 가집니다."

"초기엔 철도 도어 리프용으로 개발했지만 다른 대중교통 인테리어 응용에도 쓸 수 있습니다. 항공우주 프리프레그 기술을 철도 고객들에게 가져왔습니다"라고 뉴먼은 덧붙인다.

도어 리프 제품 중량은 26kg으로 40kg 알루미늄 동등품 대비 35% 경량화됐다. TRB 도어 리프는 40년 수명 주기 기대되며, 알루미늄 대비 장점은 더 높은 견고성, 우수한 피로 저항, 낮은 유지보수 비용, 여정당 에너지 소비 감소, 레일·노면 마모 감소, 기타 비용·중량 절감 효과 등이 있다고 한다.