지식

매일 새로운 카본 섬유의 응용 분야가 발견되고 있다. 40년 전에 매우 이국적인 소재로 시작된 카본 섬유는 이제 우리 일상생활의 일부가 되었다. 인간 머리카락 두께의 열분之一인 이 얇은 필라멘트는 다양한 유용한 형태로 제공되고 있다. 이 섬유들은 묶여, 직조되어 관이나 시트(최대 1/2인치 두께)로 만들어 건축 용도로 사용되며, 성형용 천으로 공급되거나 단순히 필라멘트 감김을 위한 일반 실로 사용된다.

비행 중의 탄소섬유

탄소섬유는 우주선을 타고 달까지 이동했지만, 항공기 부품과 구조물에서도 널리 사용되고 있으며, 그 중량 대비 강도가 어떤 금속보다 훨씬 뛰어난 특성을 지니고 있다. 전체 탄소섬유의 30%가 항공우주 산업에 사용되고 있다. 헬리콥터에서 글라이더, 전투기에서 마이크로라이트에 이르기까지, 탄소섬유는 항법 범위를 확장하고 유지보수를 간소화하는 데 중요한 역할을 하고 있다.

스포츠 용품

스포츠 용품 분야에서의 응용은 러닝화의 강화부터 아이스하키 스틱, 테니스 라켓, 골프 클럽에 이르기까지 다양하다. '쉘'(노젓기용 선체)도 이 소재로 제작되며, 신체 구조에서의 강도와 손상 내성 덕분에 모터 레이싱 회전장에서 수많은 생명이 구출되었다. 또한 크래시 헬멧에도 사용되며, 암벽 등반자, 말 타는 사람, 오토바이 운전자 등 머리 부상 위험이 있는 모든 스포츠에서 활용되고 있다.

군사

군사 분야의 응용 범위는 매우 광범위하다. 항공기와 미사일에서부터 보호 헬멧에 이르기까지 모든 군사 장비에 강도를 높이고 무게를 줄이는 데 기여한다. 병사의 개인 장비든 현장 병원이든 무게를 옮기는 데 에너지가 필요하며, 절약된 무게는 1갤런의 연료로 더 많은 무게를 운반할 수 있게 해준다.

매일 거의 새로운 군사용도가 발표되고 있다. 아마도 가장 최신이자 독특한 군사 응용 분야는 감시 임무를 수행하기 위해 소형 비행 드론에 장착된 작은 날개의 활용일 것이다. 물론 모든 군사 응용 사례를 알 수는 없다. 일부 탄소섬유 기술은 여러 가지 측면에서 '블랙 오퍼'의 일부로 남아 있을 것이다.

집에서의 탄소섬유

가정에서의 탄소섬유 활용은 스타일적이든 실용적이든 상상의 한계를 넘어서는 광범위하다. 스타일을 중시하는 사람들은 종종 '새로운 블랙'으로 불린다. 탄소섬유로 만들어진 반짝이는 검은색 욕조나 커피 테이블을 원한다면, 바로 소매상에서 구입할 수 있다. 아이폰 케이스, 펜, 심지어 부츠티 등 다양한 제품에서 탄소섬유의 디자인은 독특하고 매력적인 느낌을 준다.

의료용도

탄소섬유는 의료 분야에서 다른 소재에 비해 여러 가지 장점을 가지고 있으며, X선에 투과성이 있어 X선 영상에서 검은색으로 나타나는 '방사선투과성'이라는 점이 그 중 하나이다. 이 소재는 X선 촬영이나 방사선 치료를 받는 사지의 구조물에 널리 사용된다.

무릎의 손상된 사타구니 인대를 강화하기 위해 탄소섬유를 사용하는 연구가 진행되고 있지만, 아마도 가장 잘 알려진 의학적 용도는 인공지체인 보철물일 것이다. 남아프리카 축구 선수 오스카 피스토리우스는 국제애슬레틱연맹이 그를 베이징 올림픽에서 경기에 참가하는 것을 금지하지 못한 데 따라 탄소섬유 팔을 대표적으로 보여주었다. 그의 논란의 여지가 있는 탄소섬유 오른쪽 다리는 불공정한 우위를 제공했다고 평가되며, 이에 대한 논쟁은 여전히 계속되고 있다.

자동차 산업

비용이 낮아지면서 탄소섬유는 자동차 분야에서 점점 더 널리 채택되고 있다. 현재 슈퍼카의 차체는 제작되고 있지만, 계기판 하우징이나 시트 프레임과 같은 내부 부품에 더 넓게 사용될 가능성이 높다.

환경 응용 분야

화학적 정제제로서 탄소는 강력한 흡수재이다. 유해하거나 불쾌한 화학 물질을 흡수할 때는 표면적이 중요하다. 주어진 무게의 탄소를 비교할 때, 얇은 필라멘트는 골편보다 훨씬 더 많은 표면적을 가진다. 활성탄 골편이 반려동물의 배변물로 사용되거나 물 정화에 활용되는 것을 보지만, 더 넓은 환경 적용 가능성은 분명하다.

DIY

고도의 기술 이미지만, 사용이 간편한 키트를 통해 탄소섬유를 다양한 가정용 및 취미 프로젝트에 활용할 수 있게 되었으며, 이는 단순히 강도뿐 아니라 시각적 매력성까지도 장점으로 삼을 수 있다. 천, 고체 시트, 튜브 또는 실 형태로든, 이 공간 시대의 소재는 이제 일상적인 작업에도 널리 이용 가능하다.