한국재료연구원 오영석 박사 연구팀은 3차원 탄소나노튜브로 이루어진 ‘나노케이지’ 구조를 활용해 고분자 사슬의 열적 운동을 물리적으로 제어하고, 고분자 복합재의 내열 한계를 획기적으로 향상시키는 기술을 개발했다. 이 방식은 기존처럼 화학 구조를 바꾸는 대신, 나노 구조 설계를 통해 고온에서도 분자 움직임을 억제한 것이 특징이다.

연구 결과, 고분자 복합재의 유리전이온도를 약 350℃까지 끌어올렸으며, 고온 탄성 유지와 크리프 저항성, 우수한 내화·난연 성능을 동시에 확보했다. 이를 통해 1000℃ 수준의 화염이나 항공엔진급 고온 환경에서도 구조적 안정성을 유지할 수 있음을 입증했다.

이번 성과는 고분자 복합재를 항공엔진, 가스터빈, 초음속 비행체, 차세대 모빌리티 등 고온 구조 부품에 적용할 수 있는 가능성을 열었으며, 경량화를 통한 성능 및 에너지 효율 향상에도 기여할 것으로 기대된다.

연구 결과는 국제 학술지 Advanced Composites and Hybrid Materials에 게재됐다.

구본혁 기자, 『헤럴드 경제』, 2026.02.03

▶원문 보러가기