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현무암 직조 섬유

 (materialdistrict.com)
1P by GN⁺ 13일전 | ★ favorite | 댓글 1개
  • 천연석인 현무암을 녹여 만든 섬유 직물로, 용융된 암석을 미세 노즐로 압출해 필라멘트 형태로 제작
  • 인장 강도는 강철의 두 배 이상, 합금강 대비 2.5배, 유리섬유 대비 1.5배의 강도를 가짐
  • 염분·산·알칼리 용액 등 부식성 매체에 대한 내식성과 화학 저항성이 높음
  • 700~800°C까지 견디는 열 안정성과 전기 절연성, 전자파 투과성을 동시에 보유
  • 가벼움·내열성·내후성을 갖춘 고성능 복합소재로, 산업용 절연재 및 고온 환경용 소재로의 활용 가능성

Basalt Woven Textile 개요

  • Basalt Woven Textile은 천연석인 현무암(basalt) 을 원료로 한 직조 섬유
    • 현무암을 약 1,400°C(2,550°F) 에서 용융시킨 뒤, 작은 노즐을 통해 필라멘트 형태의 섬유로 압출
    • 높은 탄성계수(modulus of elasticity) 로 인해 우수한 인장 강도 확보
  • 인장 강도는 강철의 두 배 이상, 합금강 대비 2.5배, 유리섬유 대비 1.5배 수준
  • Vulkan Europe 브랜드에서 제작되었으며, 네덜란드 소재

내식성 및 내열성 특성

  • 염 용액, 산 용액, 알칼리액 등 부식성 매체에 대한 높은 내식성 및 화학 저항성 보유
  • 무기 결합제와 결합된 현무암 섬유 단열재는 최대 700°C까지 사용 가능
  • 일부 조성의 현무암은 800°C까지의 열 안정성 유지

전기 및 물리적 특성

  • 전기 절연성이 높고, 전자기 복사 투명성을 가짐
    • 이 특성으로 인해 저전압(250V) 및 고전압(500V) 장비용 전기 절연재로 사용 가능
  • 가벼운 중량과 내열성, 내후성, 내자외선성 등 다양한 기술적 장점 보유

감각적 및 기술적 속성

  • 감각적 특성
    • 광택: 새틴(Satin)
    • 투명도: 0% (불투명)
    • 구조: 폐쇄형(Closed)
    • 질감: 매끄러움(Smooth)
    • 경도: 부드러움(Soft)
    • 온도감: 따뜻함(Warm)
    • 음향 특성: 중간 수준(Moderate)
    • 냄새: 없음(None)
  • 기술적 특성
    • 내화성: 좋음(Good)
    • 자외선 저항성: 좋음(Good)
    • 내후성: 좋음(Good)
    • 긁힘 저항성: 좋음(Good)
    • 중량: 가벼움(Light)
    • 화학 저항성: 좋음(Good)
    • 재생 가능성: 없음(No)

요약

  • Basalt Woven Textile은 천연석 기반의 고성능 섬유로, 강철보다 강하고 가벼우며 내열·내식성이 뛰어난 복합소재
  • 전기 절연재, 고온 단열재, 산업용 복합소재 등 다양한 응용 가능성
  • MaterialDistrict의 자료에 따르면, 이 소재는 Curious, Lightweight, Natural stones 카테고리에 속함
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GN⁺ 13일전  [-]
Hacker News 의견

  • Basalt 섬유를 재활용 PET와 결합해 요트 제작에 사용 중임
    Windelo Catamaran의 재활용 및 바이오소재 소개 페이지를 보면, 유리섬유 대신 친환경 대체재로 활용되고 있음

    • 결국 발트해에 떠 있는 현무암 요트가 생긴 셈임
    • 웹사이트를 보면 약간 아이러니함을 느낌
      요트 제조사가 환경 친화성을 강조하지만, 사실 요트를 덜 만드는 게 더 친환경적일 수도 있음
      생산 활동이 세금과 투자 수익을 낳는다는 점에서 복잡한 경제적 모순이 있음

  • 이 소재가 부서졌을 때 석면보다 안전한지 궁금함

    • Wikipedia의 Basalt fiber 문서에 따르면, 섬유 직경이 10~20μm로 호흡기 한계(5μm)보다 커서 석면보다 안전하다고 함
      다만 출처가 상업 사이트라 신뢰성은 조금 의문임
    • 석면은 길이 방향으로 계속 쪼개져 염색체 크기까지 작아지며 DNA에 물리적 간섭을 일으키는 게 문제임
      반면 현무암 섬유는 유리질(glassy) 구조라 그런 식의 파괴가 일어나지 않음
    • 이 논문에서도 상대적으로 더 안전하다고 하지만, 결국 미세입자를 많이 흡입하면 어떤 형태든 위험함
    • 농담이지만, 내가 왕이 된다면 석면 대신 현무암 식탁보를 쓰고, 아세틸렌 불꽃으로 가장 푸른 빛을 낼 것임
    • 네덜란드에서는 현재 유리섬유 울과 함께 단열재로 자주 쓰이고 있어서, 안전하길 바라는 중임

  • 현무암은 1,400°C에서 녹여 필라멘트 형태로 압출한다고 함
    3D 프린터 사용자로서 그 온도에 살짝 움찔했음

    • 일반 유리처럼 다른 광물을 섞어 녹는점을 낮출 수도 있겠지만, 그래도 플라스틱 수준의 온도로는 어려울 듯함
    • 그 상태의 스파게티 모양을 상상하니 웃김

  • 우리 회사는 마모가 심한 환경에서 쓰이는 주조 현무암 제품을 제조함
    이런 새로운 응용 사례를 보니 흥미로움

    • 돌과 마모라는 조합이 잘 떠오르지 않음
      혹시 시계의 보석 베어링 같은 저속 정밀기계용인가 궁금함
      일반적인 베어링 재료로는 상상이 잘 안 됨

  • 관련해서 Stone Paper라는 것도 있음
    stone-paper.nl 참고

    • 사실상 HDPE 플라스틱 필름에 석회석 충전재를 섞은 형태임
      마케팅에서는 재활용성을 강조하지만, 20%는 석유 기반 비생분해성 소재임
    • 아이디어는 좋지만 실제 사용성은 별로임
      일반 노트보다 무겁고 표면이 미세한 사포 같아서 연필이나 볼펜은 괜찮지만 젤펜이나 만년필은 잉크가 잘 안 마름
      몇 권 갖고 있지만 거의 쓰지 않음
    • 결국 돌로 만든 종이라니, 인류가 한 바퀴 돌아 다시 원점에 온 느낌임
    • 농담이지만, 이 “Rock Paper”는 가위바위보 규칙을 복잡하게 만듦
    • (다른 사용자가) 이건 완전히 별개의 이야기라고 지적함

  • 이 글을 보니 Vinylon(비날론) 이 떠오름
    Wikipedia과 Reuters 특집 기사 참고

    • 비날론은 석유 대신 석탄에서 유래한 유기 고분자 섬유로, 북한이 석유가 없어 개발한 소재임
      반면 현무암 섬유는 무기질이라 오히려 석면에 더 가까움

  • 다음 재봉 프로젝트는 ‘돌바지’로 정했음

    • 아마 록 콘서트용 드레스 코드가 될지도 모름
    • 돌은 아니지만, 은 도금되어 전자파 차폐 기능이 있는 Vollebak Shielding Pants도 있음

  • 혹시 방탄복에도 쓸 수 있을까 궁금했는데,
    탄성 강도가 탄소섬유나 케블라보다 낮고 무게는 더 무거워서 비용이 훨씬 저렴하지 않다면 부적합함

    • 대신 용접용 담요나 고온 장비용 내열 의류 등에 쓰임
      방탄복은 불에 강하지 않다는 밈이 떠오름
    • 나는 이 소재의 강성 대비 질량비나 소형 부품의 대량 생산성 측면에서 더 궁금함

  • 언젠가 수백 년 후에는 허벅지 사이가 안 찢어지는 청바지 소재가 나올 거라 예상함

    • 사실 청바지는 찢어지는 게 아니라 어색한 킬트로 진화하는 것 같음
    • 결국 조상들이 알던 대로, 바지 가랑이는 소모품이라 수선과 교체를 전제로 해야 함

  • 이 소재 얘기만 들어도 가려움이 느껴짐
    자동차 배기 파이프용 열 차단 랩으로도 많이 쓰이는데, 효과는 좋지만 다루기 불편함

    • 나도 장거리 여행 중 배기 랩이 풀려 맨손으로 제거해야 했던 적이 있음
      그 후 현지에서 덕트테이프를 사서 피부에 붙였다 떼며 미세 섬유를 제거했음
      그 가려움은 정말 악마적 수준이었음
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