산업용 섬유와 섬유 복합 재료 제조, 가공 첨단 소재 전문 기업
영하 150℃이하 극저온 (초저온 ) 환경에서는 폴리머들의 운동성이 거의 없어져 유연성이 없는 브리틀 (작은 충격에 쉽게 깨지는 ) 상태가 되는데,
이러한 환경에서 사용할 수 있는 고분자 수지 및 복합재료 등은 극지방 운송, 우주항공, 수소연료전지, 초정밀 기기의 확대에 따라 그 중요성이 더해가고 있습니다.
수에코는 어떤 환경에서도 산업의 운용이 가능하도록 소재 선정에서부터 완제품 가공까지 전 공정 서비스를 합니다.
주요 제품
1. 극저온환경
- 에너지 : 천연가스(LNG)운송, 핵융합설비
- 반도체 등 산업 : 산업가스, 진공증착, 이온주입 가속기, 스퍼터링, Cryopump
- 의료기기 : MRI, X-ray detector
- 우주 항공 : 발사체 액체연료 탱크, 우주의 환경 구조물
- 운송 : 수소에너지, 자기부상열차
- 정밀측정기 : NMR, SMES
- 정보통신 : 초전도 케이블, 초전도 필터, 초전도 컴퓨팅(양자)
2. 극저온 환경에서 고분자소재의 대표적 문제
- 씰 성능이 파괴되어 작업자의 동상, 질식, 설비의 폭발로 이어짐
- 상대 금속재질과의 수축팽창 비의 차이로 인한 부품 성능 실패
3. 각종 액체들의 끓는 점(Boiling Point = 기체들의 액화온도)
| Fluid | Boiling Point | Expansion Ratio |
|---|---|---|
| LNG 천연가스 | -162°C(-260°F) 111K | 600 x |
| Argon 알곤 | -186°C(-302.8°F) 87K | 800 x |
| Helium 헬륨 | -269°C(-452.2°F) 4K | 780 x |
| Hydrogen 수소 | -253°C(-423.4°F) 20K | 865 x |
| Nitrogen 질소 | -196°C(-320.8°F) 77K | 710 x |
| Oxygen 산소 | -183°C(-297.4°F) 90K | -183°C(-297.4°F) 90K |
4. 극저온에서 사용 가능한 소재
| 종류 | 사용 온도(℃) | |
|---|---|---|
| 수지 polymers |
PTFE | -250~+260 |
| PCTFE | -269~+150 | |
| UHMW PE | -260~+70 | |
| Polyimide | -250~+250 | |
| Victrex CT200 ** | -196~+200 | |
| 적층판 Laminated composites |
G10CR | -270~+140 |
| Phenolic cotton *** | -210~ | |
| Durolight | -196~+200 | |
| Lignostone cryogenic **** | -196~+90 | |
※ 위 사용 온도는 제조사 및 응용 제품에서 표기된 온도를 참고하였으나 보증된 수치는 아님, 참조하여 개별 적용 환경에서 검증 과정을 거처 적용되어야 함.
- ** 표준 봉/판재(Rod/plate) 구매가 쉽지 않으나 PCTFE의 대체 품으로 개발, 불소수지 공급 문제를 해결하는 대안.
- *** 면포 페놀 적층판
- **** 적층 진공압착 목재 (laminated densified wood), 주재료: 너도밤나무(beech)
5. 참조 물성
Figure 9. Thermal Contraction of Various Materials as They are Cooled from Room Temperature to Cryogenic Temperatures
※ Source: Mowers, R. (1969)
Figure 10. Thermal Expansion of PTFE and DuPontTM Vespel SP1 Polyimide
※ Source Kirby, R. (1966), and McDonald, P. & Rao, M. (1987)