초록 ▼

기술기획 필요성
현재까지의 정책 방향은 탄소섬유 관련 원천적인 “소재” 개발에 역점을 둔 형태로 개발된 소재의 판로 및 산업적인 기대효과를 현실화하기 위한 노력인 “가공 장치” 생산설비에 대한 기술 개발이 요구되는 시점이다. 본 기술기획은 중소기업을 중심으로 탄소섬유 응용산업을 육성하기 위해서, 탄소섬유 가공기술, 탄소섬유 가공 장치 시스템에 대한 연구개발을 기획하고자 한다.
주요 기획내용
탄소섬유를 다양한 형태의 제직물, 코팅된 중간재 제품화를 위해서 필요로 하는 설비에 대한 연구과제를 도출하고자 한다. 그 범위는

기술기획 필요성
현재까지의 정책 방향은 탄소섬유 관련 원천적인 “소재” 개발에 역점을 둔 형태로 개발된 소재의 판로 및 산업적인 기대효과를 현실화하기 위한 노력인 “가공 장치” 생산설비에 대한 기술 개발이 요구되는 시점이다. 본 기술기획은 중소기업을 중심으로 탄소섬유 응용산업을 육성하기 위해서, 탄소섬유 가공기술, 탄소섬유 가공 장치 시스템에 대한 연구개발을 기획하고자 한다.
주요 기획내용
탄소섬유를 다양한 형태의 제직물, 코팅된 중간재 제품화를 위해서 필요로 하는 설비에 대한 연구과제를 도출하고자 한다. 그 범위는 탄소섬유 원사 제직준비 시스템, 탄소섬유 원사 제직 시스템, 탄소섬유 금속성분 및 고분자 수지 코팅 시스템을 다루게 된다.
중점추진과제 내용
① 열경화성 토우 프리프레그 제조 시스템 개발
- 기존의 탄소섬유 프리프레그는 Autoclave 와 같은 고가의 성형설비에서 제품화될 때 사용되는 중간재로 주로 활용됨. 본 내용은 tape 형태의 탄소섬유 tow prepreg 제조공정 및 이를 위한 설비 개발이 필요.
② 탄소섬유 Flat yarn 직물 제작용 전용 직기 개발
- 일반직기를 사용한 탄소섬유 직물은 탄소섬유의 휨(crimp)로 인해 탄소섬유 원사의 물성이 저감됨. 이를 해결하기 위해 탄소섬유가 고르게 얇게 펼쳐진 형태 그대로 제직하는 전용 직기 개발이 필요함.
③ 탄소섬유 복합재료 Fabric Preform 제직용 non-twisting 위입 장치 개발
- flat yarn 형태, spread tow 등의 탄소섬유를 직물로 제직시에 가장 중요한 공정은 위사 위입으로 꼬임없이 원사 공급을 위한 위입장치가 필요 함.
④ 탄소섬유 제직용 자동 장력제어 크릴 시스템 개발
- 모든 섬유는 제직시에 고른 장력 제어가 필수적이며, 특히 탄소섬유와 같은 고가의 제품은 직물 폭방향으로 균일한 장력제어가 복합재 물성에도 크게 영향을 끼치는 중요한 요소이다. 이를 위한 개별 원사 장력제어형의 크릴 시스템이 필요함.
⑤ 탄소섬유 장력 측정센서를 장착한 종광 부품 개발
- 탄소섬유 경사의 제직 직전 단계에서의 개별 원사의 장력을 센싱하여 전체 직물 폭에서의 장력분포를 모니터링하고 그 결과로 장력을 균일하게 제어할 수 있는 종광 및 종광 프레임 등의 부품 개발이 필요함.
⑥ 탄소섬유 tape 제조를 위한 다기능 권취 시스템 개발
- 제직 공정을 위해서는 경사, 위사로 탄소섬유가 일정한 형태로 사전 준비되어 있어야만 우수한 직물 생산이 용이하다. 이를 위한 tape 형태의 탄소섬유 권취 시스템 개발이 필요하다.
과학·기술적 파급효과
□ 탄소섬유 가공품인 탄소섬유 Fabric, 탄소섬유 프리프레그 제품의 균일한 물성을 갖는 신 제품 개발
□ 탄소섬유 가공에 사용되는 시스템은 아라미드섬유, 유리섬유 등의 다양한 제품군에 확대 적용할 수 있음.
□ 탄소섬유 가공 시스템 기술은 일반 의류용 제품 생산설비로도 활용가능.
경제·산업적 파급효과
□ 탄소섬유 가공 시스템 국산화를 통해서 우리나라 섬유기계의 국제적인 위상 제고 - 국가경쟁력 강화, 시너지 효과 극대화로 신기술산업 강국 실현.
□ 수요가 증가하고 있는 탄소섬유 산업의 지속적인 성장과 그 시장 확대를 위한 인프라 구축 및 장비 부품 개발을 통한 시장 창출 및 수입 대체.
□ 타 산업과 연계성 확보(자동차, 항공, 스포츠·레저, 토목건축, 전자·통신, 의료 등 전 산업분야의 설비)
□ 산업용 섬유제품 생산설비의 원천설계기술을 통해 국내 산업용 섬유시장의 용도확산, 응용분야 확대 및 신뢰성 확보

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 (초 록) ... 3
• 목 차 ... 5
• 1. 기술기획사업의 개요 ... 6
• 1.1 기술기획 필요성(목적) ... 6
• 1.2 기술기획 대상(내용) 및 범위 ... 16
• 1.3 기술기획 추진방법 ... 18
• 2. 해당산업의 현황 및 특성 ... 43
• 2.1 국내 산업의 현황 ... 43
• 2.2 국내 관련 중소기업의 현황 ... 47
• 2.3 선진국의 산업 현황 ... 48
• 3. 해당산업 SWOT 및 경쟁력 제고방안 ... 58
• 3.1 SWOT 분석 ... 58
• 3.2 경쟁력 제고방안 ... 60
• 4. 정보분석을 통한 부상(浮上)연구분야 도출 ... 61
• 4.1 논문정보를 활용한 연구과제 도출 ... 61
• 4.2 특허정보를 활용한 연구과제 도출 ... 84
• 4.3 웹정보를 활용한 연구과제 도출 ... 107
• 4.4 결론(주요연구개발 이슈 및 부상연구분야 도출결과) ... 114
• 5. 중점 추진과제 도출 ... 116
• 5.1 우선순위 기준 및 주요과제 도출 ... 116
• 5.2 중점 추진대상과제(RFP) ... 116
• 6. 단기 세부추진전략 ... 117
• 6.1 중소기업 R&D 정책반영 ... 117
• 6.2 민간 투자 제고방안 ... 118
• 7. 연구회 운영결과 활용계획 ... 119
• 8. 정책제언 ... 120
• 9. 기획위원 명단 ... 121
• [첨부 1] 중소기업 기술개발지원사업 제안요청서(RFP) ... 122
• [첨부 2] 회원사 또는 관련 중소기업 현황 ... 215
• 끝페이지 ... 224