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  • 기사등록 2021-12-27 12:58:02
  • 수정 2021-12-27 13:03:03
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우주선이 2000℃의 바깥 온도에도 타지 않고

무사귀환 할 수 있었던 이유는?

우주여행의 가능성을 열어준 세라믹의 현재와 미래!

미래와 세라믹2


내용은 한국재료연구원이 발간한 ‘세라믹아 놀자’에서 발췌하였습니다.


우주선을 발사될 때보다 지구로 돌아올 때

더 중요하다는 사실을 알고계시나요?


대기권에 재진입할 때 생기는 엄청난 고열을

견뎌야하기 때문이에요.


지구로 돌아올 때 우주선은

지구 중력 때문에 초속 6.7km 정도의

빠른 속도로 진입하게되는데.

이 속도로 공기와 부딪히면 우주선의 바깥 온도는

2000℃를 오르내리게 돼 열 때문에 불이 붙어 타버려요.


하지만 1981년 발사된 컬럼비아 우주왕복선이

무사히 지구로 돌아오며 인류는

마침내 우주여행 시대를 열게 됐어요.

이렇게 우주왕복선의 무사귀호나에

결정적인 역할을 한 것이

바로 세라믹 내열타일이에요!


컬럼비아 우주왕복선에는 3만여 장 이상의

산화실리콘 내열타일이 사용됐고,

이후에는 이를 더욱 발전시켜

세라믹 재료를 얇은 실처럼 뽑은 후

고온에 구워 천으로 만든 넥스텔이란 소재가

우주왕복선에 사용되고 있어요.


이뿐만 아니라 우리들이 깨닫지 못하고 있지만

첨단 세라믹 소재는 우리 생활 곳곳에서 사용되고 있어요.


오래전부터 유리섬유, 보론섬유, 탄소섬유와 같은

세라믹 섬유로 된 복합재료로

테니스 라켓이나 낚싯대가 만들어졌어요.

릴낚시에 사용되는 낚시줄 가이드는

예전에는 금속으로 만들었으나

내마모성이 뛰어나고 녹슬지 않으며,

가벼운 세라믹 소재로 대부분 바뀌게 됐어요.


골프채와 골프신발에도 지르코니아 세라믹이 이용돼요.

지르코니아 세라믹은 세라믹의 취약성인 취성을 조직과 미세구조 조정으로 극복한 최초의 세리막이에요.


등산과 캠핑에 이어 레저문화의

높은 성장세를 이어가고 있는 자전거에도

크랭크와 휠 셋, 림 등에 특수세라믹 코팅을 사용해요.

악천후에도 뛰어난 주행과 제동성능을 발휘할 수 있도록 한 것이죠.

인간의 수명이 늘고 인구가 증가하면서

바이오 세라믹 역할이 더욱 커지고 있어요.

고령으로 인해 떨어지는 신체기능을

해결하는 방법으로 첨단 바이오 연구가 활기를 띠게 됐어요


정형외과에서 많이 사용하는 바이오 세라믹인 인공관절은

손상된 관절 내에 인공삽입물을 넣어

매끄러운 상태로 복원시키는 것을 말해요.


정형외과나 치과에서 바이오 세라믹이 폭넓게 사용되고 있는 가운데

세라믹의 특성을 더욱 강화한 복합재료 개발도 계속 되고 있어요.


복합재료는 알루미나 또는 수산화인회석을 금속에 코팅시키는 방법,

강화섬유를 이용해 유리와 함께 만드는 방법 등이 있어요.


게다가 나노분야와 융합해 로봇, 센서, 백신, 인공장기 등

지능형 생체재료에 대한 연구도 활발해요.


선사시대의 모래로 시작돼 2000년대 인공관절까지,

과학의 발전과 함께 기능적 특징을 보완하며

미래를 선도하는 핵심소재가 된 세라믹!


우리의 삶과 밀접한 곳에서 변화의 가능성을 열고,

혁신을 앞당기는 역할을 하는만큼 앞으로의 변화도 지켜봐주세요.

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