신소재 + 신공예 방직은 의류뿐만 아니라 우주 비행 분야에도 도움이 된다

2월 22일, 장정 8호 요3운반로케트가 중국 문창우주비행발사장에 운송되여 달탐사공정 4기 오작교 2호 중계성발사임무를 수행하는데 사용되게 된다.현재 로켓은 발사장에서 계속해서 각종 총 조립 테스트 작업을 전개하고 있다.앞서 올해 1월과 2월 초에는 창어 6호 임무탐사선, 오작교 2호 위성이 먼저 발사장에 도착했으며, 모두 발사 전 각종 테스트 준비 작업을 진행하고 있다.

계획에 따르면 올해 상반년에 우리 나라는 선후로 오작교 2호와 상아 6호를 발사하게 된다.창어 6호는 달 뒷면에 탐사선을 발사하여 월양을 채집한 후 지구로 가져가 연구하는 것이다.그럼 오작교 2호는 어떤 역할을 하나요?달 뒷면과 지구 사이에는 직접 통신할 수 없기 때문에 먼저 오작교 2호라는 중계위성을 발사해야 한다. 앞으로 달 뒷면에 가서 샘플을 채취할 창어 6호 탐사선과 지상역 사이의 신호 연락에'오작교'를 놓을 수 있다.

　　오작교"금빛 큰 우산"부드러운 성재 안테나 금속망

오작교 2호에 앞서 사실 5년여 전에 이미 오작교 중계 위성이 창어 4호의 달 뒷면 착륙, 탐사 임무에 통신 중계 서비스를 제공했다.오작교의 뚜렷한 특징은 바로 이런"금빛 큰 우산"을 갖고있는데 이를 성재대형전개안테나라고 한다.이"금빛 큰 우산"을 통해 지구와 달 뒷면의 통신을 실현했다.상해 동화대학의 실험실에는 오작교중계위성우산모양의 안테나의 축비견본이 있는데 이 금색의 큰 우산은 뜻밖에도 금속으로 엮어진것이다.

동화대학 방직학원의 실험실에서 기자는 이"큰 우산"을 보았는데 우산뼈에는 얇은 황색금속망이 깔려있었다.전문가들은 금속망은 성재가 안테나를 전개하여 전자파를 반사할수 있는 관건적인 부품으로서 발사가 궤도에 진입하는 과정에 전개할수 있으며 그 반사면을 전개할수 있는 관건은 바로 편직기술에 있다고 소개했다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 로케트가 발사될 때 로케트안에 움츠러들었다.궤도에 도달한 후, 그것은 전개 기구를 통해 위성 반사면을 천천히 그물 모양의 안테나로 전개하기 때문에, 우리는 전개 가능한 안테나라고 부른다.그것은 유연하기 때문에 전개할 수 있기 때문에 우리는 방직의 짜임 기술을 통해 이런 천면을 형성해야 한다.

성재는 안테나에 전개할 수 있는 금속망 원료로 금속 몰리브덴사를 선택하였는데, 그 성능을 높이기 위해 전문가는 극세사 몰리브덴사에 더 많은 도금 처리와 가공을 하였다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 우리가 채용한 원료를 금도금몰리브덴사라고 하는데 바로 몰리브덴사의 기초에서 표면에 금을 도금한것이다. 왜냐하면 금의 반사률이 아주 좋기때문이다.

기자: 펼치면 금속사가 너무 가늘어요. 짜는 특별한 공예가 있어야 이렇게 고르게 짜지 않나요?

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 이것이 바로 우리의 일부 관건기술이다.우선 몰리브덴사는 대략 15~30마이크로메터로서 머리털사 직경의 4분의 1도 안된다.그래서 당김 자체는 매우 어렵고 표면에 도금도 있습니다.도금한 후에 일정한 견고도를 유지해야 한다. 우리는 일부 유기원소를 섞었는데, 한편으로는 금속 원자재의 근성을 높였고, 다른 한편으로는 표면에 더 좋은 친화력을 가지게 했다.그래서 일부 공예의 개선으로 몰리브덴 실을 도금한 후에 짜는 과정에서 매우 견고해졌다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 편직과정은 상대적으로 아주 정교하고 복잡합니다. 우선 우리는 병선을 진행해야 합니다.그것은 너무 가늘기 때문에, 우리는 합선 가선 기술을 발명했는데, 금속사 세 개가 함께 있고, 구조가 매우 안정적이다.

　　혁신적인 짜임 기술로 위성 안테나 금속망을 더욱 크고 가볍게 하다

전문가들은 기자에게 금속몰리브덴사는 아주 부드러우며 한가닥의 몰리브덴사는 너무 가늘기 때문에 강력이 부족하기 때문에 일반적으로 서너 개의 몰리브덴사를 합쳐서 금속망을 짠다고 말했다.그러나 지금은 위성이 대형화되는 추세에서 안테나의 반사면이 갈수록 커지고있는데 이는 천지간의 통신에 유리하다.하지만 면적이 넓어지면 무게도 더 무거워진다.어떻게 안테나를 크고 가볍게 할 수 있습니까?연구팀은 뜨개질 기술을 혁신하여 현재 한 가닥의 몰리브덴사로 더 크고 가벼운 금속망을 엮을 수 있는데, 가장 큰 차이는 농구장만큼 크지 않다.

2017년부터 동화대학 산업용 방직 유연 구조 재료 혁신팀은 금속 몰리브덴 와이어 단사 경편 기술을 공략하기 시작했다.5년간의 노력을 거쳐"미장력"경편기술 및 장비를 혁신적으로 연구개발하여 신형의 안테나반사면의 무게를 크게 경감시켰다.

장진화 동화대학 방직학원 교수: 그것은 원래와 비교했을 때 무게가 1/3 또는 1/4 가벼울 수 있고, 원가가 더 낮아질 수 있고, 무게도 매우 낮아질 수 있습니다.그래서 현재 가장 가벼운 그물은 평방미터 당 20그램도 안 될 수도 있다.

　　육상탐사 4호 01성 안테나 농구장 크기 근접

2023년 8월에 발사된 육지 탐사 4호 01성의 반사면은 바로 극세금속 몰리브덴사 단사로 짜여진 것으로, 그것의 고리 모양의 큰 안테나 전개 면적은 농구장 한 곳의 면적에 근접하여 고궤도 위성의 전개 가능한 안테나 반사면 면적과 통신 능력을 크게 향상시켰다.

장진화 동화대학 방직학원 교수: 앞으로 안테나가 점점 더 커질 수 있기 때문에 100미터급이나 킬로미터급에 달할 수 있습니다. 모두 단사의 격자 구조가 초대형 위성 안테나 응용을 만족시킬 수 있도록 요구합니다.현재 통신이 갈수록 빈번해지고, 데이터 통량이 갈수록 커져야 한다.구경이 너무 작으면 빈번한 고통량 데이터 전송을 만족시킬 수 없다.지금 우리는 몰리브덴사뿐만 아니라 다른 원료도 하고 있고, 응용을 시도하고 있다.

　　톈저우의'날개'가 엮은'테니스 라켓'

1월 17일, 톈저우 7호 화물 우주선은 우주 정거장에 생활 물자와 실험 기자재를 보냈다.원래 톈저우 화물 우주선의 태양 날개 기판도 뜻밖에도 짜낸 것인데, 그 유리 섬유 그물 모양의 구조는 마치 테니스 라켓처럼 보인다.

　　유리 섬유 망상 구조 경량화 및 항산화

소개에 따르면 천주화물우주선은 반강성태양날개를 채용했는데 이런 태양날개의 테두리는 탄소섬유이고 가운데는 유리섬유망으로 구성된 망면으로서 테니스라켓과 류사하며 태양전지편은 유리섬유망에 걸려있다.이런 유리섬유망상구조는 경량화의 특징을 갖고있을뿐만아니라 저궤도공간환경에서의 원자산소, 플라즈마에 대해 더욱 강한 방호성을 갖고있다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 공간에 대량의 원자산소가 존재하고 산화능력이 아주 강하기에 일반적으로 유기고분자재료가 아주 심하게 산화되였기에 항산화능력이 아주 높은 재료를 선택하려면 우리는 무기재료인 유리섬유를 선택했다.

유리섬유는 항산화, 가벼운 무게 등의 장점이 있다.그러나 유리섬유로 그물을 짜려면 난이도가 매우 높다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 유리섬유에도 아주 큰 약점이 존재하는데 그의 편직성능은 아주 나쁘다. 왜냐하면 그것은 아주 아삭아삭하기때문이다.방직 재료는 섬유의 세도와 밀접한 관계가 있어 섬유가 가늘수록 유연성이 매우 강하다.합주를 통해 심지를 가한 후, 그것은 매우 굵은 원자재로 변하여 뜨개질을 통해 이러한 목표를 달성할 수 있다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 그것은 또 하나의 좋은 점이 있는데 가볍고 모두 그물코로서 태양에네르기전지조각을 그우에 걸어놓았다.

　　유리 섬유에 수지를 바르면 공간에 더 잘 견딜 수 있다

유리섬유는 태양광 윈드서핑의 기판을 짠 뒤 수지를 발라 성능을 높이기도 한다.

동화대학 방직학원 교수 장금화: 수지를 칠하는것은 주로 표면을 더욱 평평하게 하고 보호작용도 할수 있다.왜냐하면 유기규소와 같은 수지는 공간환경에 더욱 잘 견디고 안정성과 내마모성도 제고할수 있어 전반 성능을 크게 제고시킬수 있기때문이다.

　　네가 모르는 "방직" 은 이런 것도 할 수 있어

신소재 운용, 신편직공예는 방직이라는 단어를 복장의 개념에만 국한되지 않게 한다.방금 언급한"성재안테나금속망"처럼 이미 오작교중계위성, 북두항법위성, 이동통신위성 등 여러가지 위성에서 응용되였다.방직은 우주비행분야에서의 응용이 갈수록 넓어질뿐만아니라 대형비행기제조 지어는 생물응용분야에서도 유망하다.

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 방직은 일종의 재료로서 특수성의 재료일수도 있다. 례를 들면 우주비행이다.우주 비행 분야, 예를 들면 전개 가능한 안테나는 대형화해야 한다.강재는 경성 재료라서 이렇게 크게 만들 수도 없고, 운반할 수도 없다.그래서 부드러운 것을 접어서 사용하는 장면에 이르러 펼치면 방직품만이 이런 부드러운 것을 만들 수 있다.

　　통신 무장애 핸드폰 위성 연결

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 대형전개가능안테나는 주로 고성능위성과 지면데터의 교류를 증강하기 위한것으로서 주로 일부 통신위성, 항법위성에 응용되며 북두에서도 유용하다.통신 안에는 천통위성이 있고 반사면의 안테나를 사용했다.위성과 우리의 핸드폰은 통신할 수 있는데, 이 안테나는 매우 결정적인 역할을 했다.

　　생물 응용류 장기 혈관 보정

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 방직은 아직도 많은 응용령역을 확장할수 있다. 례를 들면 생물의료용령역이다.인체의 장기, 혈관, 보편, 이런 물건들은 모두 방직기술, 방직제품과 밀접히 련관되여있다.

　　탄소 섬유 직물 제조 대형 비행기

동화대학 교수 교육부 산업용방직품공정연구센터 주임 진남량: 현재 C919는 이미 우리 나라의 탄소섬유직물을 사용하고있는데 C929의 사용량은 더욱 클것이다.우주 분야도 많은데, 탄소 섬유 재료로 만든 이런 강성 재료는 이미 매우 보편적이다.유연성 방직 재료의 응용은 이제 막 시작되었기 때문에 우리는 방직 과학기술도 매우 큰 전망이 있다고 말한다.

(출처: CCTV 뉴스 클라이언트)