화학 용어 중에 프리프레그가 무엇인지 궁금합니다.

Question

효율성 높인 프리프레그 사업에 박차를 가한다는 뉴스에서

"풍력발전기 블레이드, 요트 마스트와 같은 초대형 부품 성형을 위한 저온경화 탄소섬유 프리프레그 제품도 선보였다.
풍력발전기 블레이드 관련, 정부의 친환경 에너지 정책에 맞춰 한국카본이 국내 최초로 개발 및 상용화한 프리프레그 제품은 기존의 유리섬유 소재보다 가벼워 블레이드를 더욱 길게 설계할 수 있다고 덧붙였다." 내용에

프리프레그가 무엇인지 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.

프리프레그는 pre-impregnated의 줄임말로서 섬유 강화 플라스틱의 한 종류입니다.

프리프레그는 탐소섬유나 아라미드 섬유와 같은 강화 섬유로 만들어집니다.

강화 섬유는 폴리에스테르 , 비닐 에스테르 등의 수지로 코팅까지 되어 있습니다.

주로 항공기, 레이싱카와 같은 경량 부품중에서 강한 강도가 필요한 곳에 사용됩니다.

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Answer 2

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 소재 시장이 다시 활기를 띠고 있다. 기존의 철이나 알루미늄 소재에서 벗어나 더 강하고, 가벼운 소재를 찾아 나서고 있기 때문이다. 우리나라 소재시장에서 주목 받는 소재 중 하나가 바로 탄소섬유다. 철보다 강하고, 알루미늄보다 가볍다는 점이 탄소섬유가 주목을 받는 이유다. 작게는 골프채, 전자기기 부품에서부터 기존의 항공기나 자동차의 부품을 대체하기까지 하면서 적용 분야를 넓혀가고 있다. 특히 항공기나 자동차 부품을 구성하던 철을 탄소섬유가 대체하게 되면서 경량화를 이루게 되어 CO2(이산화탄소)를 줄이고, 같은 거리 운전 시에 필요한 연료의 양을 줄일 수 있다. 그중에 하나가 바로 프리프레그 이다. 탄소섬유, 유리섬유, 아라미드 등 강화섬유에 에폭시레진 등의 결합재를 함침시켜 시트형태의 프리프레그를 제조합니다. 간단하게 설명하면 에폭시레진을 필름형태로 만들어서 스프레딩된 탄소섬유 양면에 열과 압력을 주면서 함침시키는 공정입니다. 다양한 레진시스템을 갖추고 있으며 고객에게 다양한 테크니컬 서비스(TS)를 지원하고 있습니다. 현재 프리프레그는 낚시대, 골프채, 자전거, 프레임 등 스포츠용도와 산업용 로봇, 가전제품 외장 용도 등 다양하게 사용되

출처: SK채용 공식 블로그:티스토리 - [SK케미칼] 섬유가 철을 대신하는 세상이 온다! '프리프레그'

Answer 3

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

프리프레그는 섬유 강화 플라스틱(FRP) 제조 과정 중 하나로, 섬유 재료를 사전에 임의로 배치한 형태로 제작하는 방법입니다. 프리프레그는 "pre-impregnated"의 약자로, 섬유 재료가 수지에 이미 포함된 상태로 제공됩니다.

프리프레그 제품은 일반적으로 탄소섬유나 유리섬유와 같은 강화재료와 수지를 조합하여 사용됩니다. 이러한 제품은 특히 높은 강도와 경량성을 갖추고 있어, 효율적인 구조물 및 부품 제작에 사용됩니다. 풍력발전기 블레이드나 요트 마스트와 같은 대형 부품의 성형에 적합하며, 기존의 유리섬유 소재보다 더 가벼워서 더 긴 길이의 블레이드를 설계할 수 있는 장점이 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김형준 과학전문가입니다.

프리프레그(Prepreg)는 'pre-impregnated'의 줄임말로, 섬유강화 복합재료의 한 형태입니다. 이 재료는 미리 수지(레진)로 함침된 섬유 강화 매트릭스로 구성되어 있으며, 제조 과정에서 이미 최적의 수지 함량과 분포를 가지고 있습니다. 프리프레그의 주요 특징과 사용 목적은 다음과 같습니다:

1. 정밀한 수지 함량 제어: 프리프레그는 제조 과정에서 수지의 양을 정확하게 조절하여 균일한 품질을 보장합니다. 이는 수지와 강화 섬유 사이의 최적 비율을 유지함으로써 일관된 성능을 제공합니다.

2. 고성능 재료: 프리프레그는 강도와 강성이 높으면서도 무게가 가벼운 섬유(예: 탄소섬유, 유리섬유)를 사용합니다. 이러한 특성은 특히 항공우주, 자동차, 해양 및 스포츠 장비와 같은 고성능 응용 분야에서 중요합니다.

3. 경화 과정: 프리프레그는 가열 및 압력을 통해 경화되는 수지를 함유하고 있습니다. 제조 과정에서는 반응하지 않은 상태로 유지되며, 최종 제품 형태로 성형한 후 경화 과정을 거쳐 최종 제품이 완성됩니다.

4. 사용 용이성 및 정밀 제조: 프리프레그는 적절한 형태와 크기로 잘라 사용할 수 있어, 복잡한 형태의 제품 제작에 용이합니다. 또한, 수지와 섬유가 이미 결합되어 있어 현장에서의 수지 혼합이나 적용 과정이 필요 없습니다.

5. 품질 일관성 및 신뢰성: 프리프레그는 제조 과정에서 높은 품질 관리가 가능하여, 일관된 성능과 신뢰성을 제공합니다.

풍력발전기 블레이드나 요트 마스트와 같은 초대형 부품에 프리프레그를 사용하면, 가벼우면서도 강한 구조를 만들 수 있어, 이러한 부품들을 더 길고 효율적으로 설계할 수 있습니다. 특히, 탄소섬유 프리프레그는 가벼우면서도 강도가 높아 이러한 대형 구조물에 이상적인 재료입니다.

Answer 5

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

프리프레그는 수지와 강화섬유를 미리 함침시켜 놓은 시트 형태의 복합재료용 중간재를 말합니다. 프리프레그는 강화섬유와 수지가 일정한 비율로 혼합되어 있어, 복합재료의 성형 공정에서 수지와 강화섬유의 혼합과정을 생략할 수 있습니다. 따라서, 복합재료의 성형 공정이 간편하고, 생산 효율이 높아집니다.