국방과학연구소(ADD)는 27일 세계 최초로 연속식 초고온 열처리 기술을 적용해 리오셀계 탄소섬유 제작 기술을 개발했다고 밝혔다. 이로써 ADD는 우주 발사체와 유도무기체계 추진기관에 사용되는 핵심 내열재료인 리오셀계 탄소섬유를 우리 기술력으로 확보하게 됐다.

리오셀계 탄소섬유는 목재 펄프 기반의 셀룰로오스계 섬유를 탄화 공정으로 가공한 소재로 3000도 이상의 고온과 고압·고속 조건에서 뛰어난 단열·열구조 기능을 갖추고 있다. 하지만 그동안 국내에서 제조할 수 있는 기술력이 없어 전량 수입에 의존했다.

ADD는 이를 극복하기 위해 2017년부터 리오셀계 탄소섬유를 국내 기술로 제조하는 연구에 착수했고, 결국 제조에 필요한 촉매 화합물 함침(含浸·액체를 침투시키는 작업) 및 초고온 연속식 흑연화 열처리 기술을 개발하는 데 성공했다.

촉매 화합물 함침과 초고온 연속식 흑연화 열처리 기술은 목재 펄프에서 추출한 리오셀계 섬유가 고온에서 타지 않도록 화합물 처리를 한 뒤 탄소 함유율이 99% 이상 되도록 2200도 이상의 고온에서 불순물을 제거하는 열처리 제조 공정이다.

이번에 ADD가 개발한 기술은 우주 발사체와 유도무기체계 추진기관에 사용되는 내열 부품인 리오셀계 탄소섬유의 기술적 독립을 이뤄낸 성과로, 앞으로 우주 발사체 사업 관련 수출에도 기여할 것으로 기대된다.

ADD 관계자는 “앞으로도 발사체 추진기관에 적용되는 모든 내열재료의 완전 국산화를 목표로 연구를 지속할 것”이라면서 “핵심 장비의 국산화와 초단열 내열 부품 개발을 통해 세계 최고 수준의 기술력을 확보해 나갈 것”이라고 말했다. 맹수열 기자