KR101931030B1 - 두께 방향의 섬유가 보강된 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

탄소섬유 복합재를 이용하여 Z축 방향으로 탄소섬유를 보강한 탄소섬유 복합재료 및 이의 제조방법이 개시된다. 탄소섬유 복합재료는, 탄소섬유로 형성된 단위층 및 상기 단위층을 결착시키고, 탄소섬유를 포함하여 스테플러 형태를 갖는 층간 결착부재를 포함하고, 상기 단위층을 적층하면서 적어도 한 층마다 상기 층간 결착부재로 결착함으로써 제조된다.

Description

두께 방향의 섬유가 보강된 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법{THROUGH-THE-THICKNESS CARBON FIBER COMPOSITES AND METHOD OF PREPARING THE SAME}
아래의 실시 예는 고강도의 프리폼을 제조하기 위한 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
탄소섬유 등을 보강재로 하는 섬유강화 복합재료는 항공기나 우주구조물, 고급 스포츠용품 등에 적용되고, 최근에는 대량생산이 요구되는 자동차 부품 등으로 그 용도가 확대되고 있다.
이와 같은 섬유강화 복합재료의 특징으로는 일반적으로 비강도, 비강성이 높다는 것을 들 수 있다. 하지만 이들 성능이 발휘되는 것은 섬유강화의 방향으로 한정되고 있다. 섬유가 일 방향이나 2차원으로 배열된 직물을 적층한 복합재료에서는 두께 방향으로 섬유가 배열되지 않기 때문에 층간 전단 강도에 대한 보강이 되어 있지 않아, 그 강도가 섬유 방향에 비해 현저하게 낮다. 이러한 단점을 보완한 강도기재로 2.5 차원 (2.5 Dimensional) 및 3차원 (3 Dimensional) 직물 등이 제안되고 있다.
3차원 직물은 주로 3D 위빙(weaving) 이나 3D 브레이딩(braiding) 기술로 제직되는데, 3D 위빙은 섬유의 배열 방향이 평면뿐만 아니라 두께 방향으로도 배열되는 구조를 갖고, 3D 브레이딩은 둘 이상의 섬유가 3차원 공간에서 서로 꼬여서 일체화되는 구조를 갖는다. 2차원 직물이 시트 형태를 갖는 반면에, 2차원 직물은 두께 방향의 섬유가 있기 때문에, 3D 위빙 기술은 블록 형태를 가지며, 3D 브레이딩 기술은 실린더 형태의 입체 형상을 제조할 수 있다. 따라서 3차원 직물은 섬유가 연속적으로 배열되어 최종 제품의 형상에 가까운 near-net-shape 을 가지므로, 형상이 비교적 복잡한 복합재료의 경우에 3차원 제직 기술을 이용함으로써 부품 제조 공정을 단순화하고, 전체 생산비 절감의 효과도 있다.
그러나 3차원 제직 기술은, 제조 가능한 두께가 현재 기술로는 25mm 이내로 제한되어 있고, 제직 시간이 길며 평면에 배열되는 섬유의 방향이 주로 0° 및 90°로 제한되어 있으며, 제품이 큰 경우에는 제조 장비에 들어가는 비용이 급격하게 증가되는 단점이 있다.
이에, 3차원 제직 기술의 한계를 뛰어넘고 상업적으로 실현 가능한 대안 기술로서 2.5D 제직 기술이 관심을 끌고 있다. 2.5D 제직 기술 중 두꺼운 프리폼을 제조할 수 있는 대표적인 기술로서, 스티칭(stitching)과 니들 펀칭(needle punching)이 있다.
스티칭은 2차원 직물을 여러 장 적층하고 두께 방향으로 바늘을 관통시킴으로써 전체를 결속시키는 기술로서, 매우 경제적으로 3차원 구조를 만들 수 있다. 그러나 스티칭으로는 25mm 이상의 두께를 스티칭하기가 어렵고, 바늘이 관통하면서 적층 직물의 섬유가 손상될 수 있다. 또한, 스티칭을 하는 섬유가 인성이 좋은 아라미드 섬유나 유리섬유로 그 재질이 제한된다.
니들 펀칭은 바늘을 펀칭하여 평면으로 배열된 섬유들을 강제적으로 두께 방향으로 배열시켜서 아래층과 위층의 층간 결속시키는 방법이다. 사용되는 바늘은 주로 미늘(barb) 형태를 가지며 펀칭하는 방향으로 미늘이 형성되어서, 아래로 펀칭하면 바늘이 섬유를 끌어내리고, 바늘이 위로 움직일 때는 섬유가 빠지지 않게 된다. 니들 펀칭은, 적층을 계속하여 새로운 층과 그 아래층을 계속 결속을 시킬 수 있기 때문에 두꺼운 프리폼을 두께 제한 없이 경제적으로 제조 할 수 있다는 장점이 있다. 그러나 계속적인 펀칭으로 인하여 면 내 섬유의 손상이 심하고, 사용할 수 있는 직물 형태도 층간 결속용 직물은 주로 펠트처럼 불연속 섬유를 사용한 직물을 사용해야 하고, 층간 결속하는 두께 방향의 섬유량도 제한되기 때문에 제조된 프리폼의 기계적 특성이 떨어지는 단점이 있다.
실시 예들에 따르면, 니들 펀칭 기술을 적용한 탄소섬유 복합재료에서 나타나는 Z축 결합력의 취약을 극복하기 위한 것으로, 면 내 섬유의 손상 없이 Z축 방향으로 탄소섬유를 보강한 탄소섬유 복합재료 및 이의 제조방법을 제공한다.
실시 예들에서 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 실시 예들에 따르면, 탄소섬유 복합재료는, 탄소섬유로 형성된 단위층 및 상기 단위층을 결착시키고, 탄소섬유를 포함하여 스테플러 형태를 갖는 층간 결착부재를 포함하고, 상기 단위층을 적층하면서 적어도 한 층마다 상기 층간 결착부재로 결착함으로써 제조된다.
일 측에 따르면, 상기 층간 결착부재는 탄소섬유와 고분자가 함침되어 이루어진 프리프레그를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자는 에폭시, 우레탄 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 단위층은 평판으로 형성되고, 상기 단위층은. 주자직을 포함하는 위브(weave) 직물, 단섬유 매트, 장섬유 매트, 브레이드 직물, 다축 경편, 논 크림프 패브릭(non-crimp fabric) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
일 측에 따르면, 상기 단위층은 원추형으로 형성되고, 상기 단위층은, 원추형의 축(axial) 방향을 따라 축 방향 섬유를 배향하고, 상기 축 방향 섬유 상에, +45° 방향으로 제1 편직섬유를 감고, 상기 제1 편직섬유 상에 -45° 방향으로 제2 편직섬유를 감아서 형성될 수 있다.
한편, 상술한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 실시 예들에 따르면, 탄소섬유 복합재료의 제조방법은, 탄소섬유로 형성된 단위층을 형성하는 단계 및 상기 단위층을 한 층씩 적층하면서 스테플러 형태의 층간 결착부재로 적층된 단위층끼를 결착시키는 단계를 포함하고, 상기 층간 결착부재는 탄소섬유와 고분자가 함침되어 이루어질 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 실시 예들에 따르면, 스테플러 형태를 갖고 탄소섬유 재질의 층간 결착부재를 이용하여 면 내 섬유의 손상 없이 Z축 방향으로 강도를 보강할 수 있다. 또한, 단위층을 적층하는 것으로 두께 제한 없이 두꺼운 프리폼을 제조할 수 있다.
일 실시 예에 따른 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 일 실시 예에 따른 층간 결착부재의 구성 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 평판형 탄소섬유 복합재료의 측면도이다.
도 3은 도 2의 평판형 탄소섬유 복합재료의 평면도이다.
도 4 내지 도 5는 일 실시 예에 따른 원추형 탄소섬유 복합재료의 측면도들이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시 예에 따른 층간 결착부재(1)의 구성 및 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.
층간 결착부재(1)는 스테플러 심의 형태를 갖는다. 또한, 층간 결착부재(1)는 탄소섬유에 고분자가 함침된 프리프레그(1')로 형성된다. 예를 들어, 프리프레그(1')는 탄소섬유(또는 카본)에 에폭시 수지가 묻혀져 있는 상태로 형성될 수 있다. 이 외에도 프리프레그(1')는 에폭시, 우레탄 등의 고분자를 사용할 수 있다.
도 1을 참조하면, 제1 금형(110)에 반경화 상태의 프리프레그(1')를 주입하고, 제1 금형(110)과 제2 금형(120)을 닫아서 서로 압착시킴에 따라 프리프레그(1')가 제1 금형(110)에 형성된 캐비티(111) 내부로 주입되면서 압착된다. 그리고 제1 및 제2 금형(110, 120)이 닫힌 상태에서 프리프레그(1')에 열을 가함으로써 프리프레그(1')를 경화시킨다.
경화가 완료된 프리프레그(1')는 복수의 층간 결착부재(1)가 병렬로 배치되어서 단면이 'ㄷ'자 형태로 절곡된 플레이트 형태를 갖는다. 그리고 층간 결착부재(1)의 사용 시에는 플레이트 형태로 형성된 복수의 층간 결착부재(1)에서 하나씩 분리시켜서 사용하게 된다.
층간 결착부재(1)는 삽입이 용이하도록 그 단부가 뾰족한 형상을 갖는다. 여기서, 층간 결착부재(1)의 단부를 사포 등으로 갈아서 더욱 뾰족하게 만들어서 사용이 용이하도록 할 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과하며, 층간 결착부재(1)의 형상과 이를 제조하는 방법은 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 5를 참조하여 실시 예들에 따른 탄소섬유 복합재료 및 그 제조 방법에 대해서 설명한다.
우선, 도 2 내지 도 3은 탄소섬유 복합재료의 평판형 프리폼(10) 및 그 제조방법에 설명한다.
단위층(11)은 탄소섬유를 이용하여 소정 두께를 갖는 평판 또는 시트 형태로 형성된다. 단위층(11)은 평판 또는 시트 형태를 만들 수 있는 다양한 직조 패턴의 패브릭이 응용 가능하다. 예를 들어, 단위층(11)은 능직, 주자직 등의 weave 직물, 단섬유 혹은 장섬유 매트, 브레이드 직물, 다축 경편, 혹은 non-crimp fabric 등이 사용 가능하다. 이하에서는 단위층(11)을 형성하는 시트 형태의 직물 등을 "패브릭"이라 한다.
단위층은 약 0.2mm 의 두께를 갖는 시트 형태의 2D 탄소섬유 평직 패브릭을 여러 장 적층하여 형성하며, 예를 들어, 패브릭을 15장 정도 적층하여 약 3mm 두께의 단위층(11)을 형성할 수 있다. 그러나 이는 일 예시에 불과하며, 패브릭의 두께 및 단위층(11)의 두께는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다.
다음으로, 단위층(11)을 적층하면서 층간 결착부재(1)를 삽입하여 평판형 프리폼(10)을 형성한다. 예를 들어, 평판형 프리폼(10)은 단위층(11)을 여러 장 적층하여 약 25mm 이상 바람직하게는, 30mm 이상의 두께로 형성할 수 있다.
평판형 프리폼(10)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 한 층씩 단위층(11)을 적층하면서 층간 결착부재(1)를 삽입하며, 층간 결착부재(1)는 2개의 단위층(11)을 결착시키도록 형성될 수 있다. 다만, 이는 일 예시에 불과하며 층간 결착부재(1)는 2개 이상의 단위층(11)을 결착시키는 것도 가능하다.
이하에서는, 평판형 프리폼(10)을 제조하는 방법에 대해서 간략하게 설명한다.
우선, 2개의 단위층(도면에서 11a과 11b)을 적층한 후, 적층된 단위층(11a, 11b)을 결착시키도록 층간 결착부재(이하에서는 1a)를 삽입한다.
다음으로, 층간 결착부재(1a)가 결착된 위에, 다음 단위층(이하에서는 11c)을 적층한 후, 이와 같이 적층된 단위층(11b, 11c)들을 결착하도록 층간 결착부재(이하에서는 1b)를 삽입한다. 여기서, 상층의 층간 결착부재(1b)는 하층의 층간 결착부재(1a)와 상하로 위치를 어긋나게 배치함으로써, 층간 결착부재들(1a, 1b)이 서로 충돌하는 것을 방지한다.
다음으로, 층간 결착부재(1b)가 결착된 위에, 다시 단위층(이하에서는 1d)을 적층한 후, 이와 같이 적층된 단위층(11c, 11d)을 결착하도록 층간 결착부재(이하에서는 1c)를 삽입한다. 여기서, 층간 결착부재(1c)는 이전 층에서 삽입된 층간 결착부재(1b)와 상하로 서로 어긋난 위치에 배치된다. 또한, 층간 결착부재(1c)는 한 층 이격된 층에 삽입된 층간 결착부재(1a)와는 상하로 동일한 위치에 형성될 수 있다.
다만, 이는 일 예에 불과한 것으로, 층간 결착부재들(1a 내지 1c)은 그 상하 위치는 실질적으로 다양하게 배치될 수 있다.
이와 같이, 단위층(11)을 적층하고, 2개의 단위층(11)을 결착시키도록 층간 결착부재(1)를 삽입하는 동작을 반복함으로써, 소정 두께의 평판형 프리폼(10)을 형성할 수 있다. 또한, 단위층(11)을 적층할 때마다 상하로 층간 결착부재(1)의 위치를 어긋나게 하고, 서로 한 층씩 이격된 단위층(11)에서는 층간 결착부재(1)가 동일 선 상에 위치하도록 배치함으로써, 층간 결착부재들(1a 내지 1c) 끼리 간섭 및 충돌 발생하는 것은 방지하면서, 평판형 프리폼(10) 내부에서 상하 방향으로의 층간 결속력을 향상시킬 수 있다.
한편, 층간 결착부재(1)는 하나의 단위층(11)의 평면 상에서도 소정의 분포로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시한 바와 같이, 층간 결착부재(1)는 x축을 따라 복수의 열로 배치되되, 이웃하는 열끼리는 y축 상에서의 위치가 어긋나게 배치될 수 있다. 이는 단위층(11) 내에서 층간 결착부재(1)가 균일하게 배치될 수 있도록 하기 위함이다. 다만, 이는 일 예시에 불과하며 층간 결착부재(1)의 배열 형태는 실질적으로 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 층간 결착부재(1)는 단위층(11)의 평면 상에서 x축 및 y축 방향으로 균일하게 배치될 수 있다. 또한, 층간 결착부재(1)는 단위층(11)의 섬유 방향에 대해서 소정 각도(예를 들어, 45°)로 교차하도록 삽입된다.
다음으로, 도 4 내지 도 5를 참조하여 탄소섬유 복합재료의 원추형 프리폼(20) 및 그 제조방법에 설명한다.
원추형 프리폼(20)은 원추형 금형에 축(axial) 방향으로 축 방향 섬유(21a)를 배향하고, 이 축 방향 섬유(21a) 위에 축 방향 섬유(21a)에 대해서 소정 각도로 편직 섬유(braiding yarn)(21b, 21c)를 감음에 따라 한 층의 패브릭이 형성되고, 이러한 패브릭을 다수 층 반복하여 형성함음으로써 단위층(21)을 형성한다. 여기서, 축 방향 섬유(21a)는 90° 방향으로 배치되고, 편직 섬유(21b, 21c)는 +45° 방향으로 제1 편직섬유(21b)를 감고, 이후에 -45° 방향으로 제2 편직섬유(21c)를 감아서 단위층(21)을 형성한다. 그리고 단위층(21)을 반복적으로 적층 형성함으로써 소정 두께를 갖는 원추형 프리폼(20)을 형성할 수 있다.
여기서, 단위층(21)을 적층할 때, 상술한 실시 예에서와 같이, 단위층(21)이 한 층씩 적층될 때 마다 층간 결착부재(1)를 삽입시키고, 층간 결착부재(1)가 2개의 단위층(21)을 결착시키도록 삽입될 수 있다.
예를 들어, 2개의 단위층(21)을 적층한 후, 층간 결착부재(1)를 삽입하여 2개의 단위층(21)을 결착시킨 후, 다음 단위층(21)을 적층하고 층간 결착부재(1)를 삽입함으로써 새로 적층된 단위층(21)을 직전 단위층(21)에 결착시킨다. 또한, 층간 결착부재(1)는 단위층(21)의 한 층 상에서 일정 간격으로 복수개가 배치되며, 예를 들어, 지그재그 형태 또는 동일 열을 따라서 일정하게 배치될 수 있다. 또한, 층간 결착부재(1)는 원추형의 축 또는 축 방향 섬유(21a)의 방향을 따라 삽입된다.
그리고 이러한 동작을 반복함으로써 소정 두께를 갖는 원추형 프리폼(20)을 형성할 수 있다.
층간 결착부재(1)는 상술한 실시예와 같이 한 층마다 상하로 위치가 어긋나고, 그 다음 층에서는 상하의 위치가 일치하도록 배치될 수 있다.
층간 결착부재(1)는 원추형의 축 또는 축 방향 섬유(21a)의 방향을 따라 삽입되며, 편직섬유(21b, 21c)에 대해서 일정 각도(예를 들어, 45° 각도)로 배치될 수 있다. 또한, 소정의 장치가 원추형 프리폼(20)의 축 방향을 따라 이동하면서 층간 결착부재(1)를 삽입할 수 있다. 그러나 이는 일 예시에 불과하며 층간 결착부재(1)의 배치 및 삽입 방법은 실질적으로 다양하게 배치될 수 있다.
한편, 예시하지는 않았으나, 상술한 원추형 프리폼(20)의 제조 방법과 동일하게, 단위층을 적층하면서 층간 결착부재로 각 단위층을 결착시키는 방식으로 원통형의 프리폼도 제작할 수 있다. 즉, 원통형의 프리폼은 축 방향으로 섬유를 배향하고, 축 방향 섬유에 대해서 소정 각도(예를 들어 +45° 방향과 -45° 방향)로 편직 섬유를 감아서 패브릭 층을 형성하며, 패브릭 층을 다수 층 적층하여 소정 두께의 단위층을 형성할 수 있다. 그리고 각 단위층마다 층간 결착부재를 축 방향으로 삽입하면서 단위층을 복수층 적층함으로써 소정 두께를 갖는 원통형의 프리폼을 형성할 수 있다.
이외에도 다양한 형태의 프리폼을 제작함에 있어서, 소정 두께의 단위층을 적층하면서 각 단위층만다 복수의 층간 결착부재를 삽입하는 방식을 동일하게 적용함으로써 소정 두께와 소정 형상을 갖는 프리폼을 형성할 수 있다.
정리하면, 일 실시 예에 따른 탄소섬유 복합소재는 단위층을 형성하고, 단위층을 적층하면서 각 층마다 스테플러심 형태의 탄소섬유 재질의 층간 결착부재(1)를 삽입함으로써, 층간 결착력을 높일 수 있다. 이러한 적층 및 층간 결착부재(1)의 삽입을 반복하는 것 만으로, 간단한 방법으로 두께 방향의 섬유가 보강되어 층간 결착력이 향상되고, 두꺼운 프리폼을 생산할 수 있다. 또한, 면 내 섬유의 손상 없이 Z축 방향으로 탄소섬유가 보강된 탄소섬유 복합재료를 제조할 수 있다.
실시 예들은, 고분자나 금속, 탄소 혹은 세라믹 재료를 프리폼에 함침 혹은 침투시킴으로서 고분자 복합재료, 금속 복합재료, 탄소/탄소 복합재료, 세라믹 복합재료에 적용할 수 있는 고밀도 프리폼을 제공할 수 있다.
이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
1: 층간 결착부재
1': 프리프레그
10: 평판형 프리폼
11: 단위층
20: 원추형 프리폼
21: 단위층
21a: 축 방향 섬유
21b, 21c: 편직섬유
110: 제1 금형
111: 캐비티
120: 제2 금형

Claims (7)

  1. 탄소섬유로 형성된 단위층; 및
    상기 단위층을 결착시키고, 탄소섬유를 포함하여 스테플러 형태를 갖는 층간 결착부재;
    를 포함하고,
    상기 단위층을 적층하면서 적어도 한 층마다 상기 층간 결착부재로 결착함으로써 제조되는 탄소섬유 복합재료.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층간 결착부재는 탄소섬유와 고분자가 함침되어 이루어진 프리프레그를 사용하여 형성하는 탄소섬유 복합재료.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고분자는 에폭시, 우레탄 중 어느 하나를 사용하는 탄소섬유 복합재료.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단위층은, 주자직을 포함하는 위브(weave) 직물, 단섬유 매트, 장섬유 매트, 브레이드 직물, 다축 경편, 논 크림프 패브릭(non-crimp fabric) 중 어느 하나로 형성되며, 일정 두께의 평판형으로 형성되는 탄소섬유 복합재료.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단위층은, 원추형 또는 원통형의 축(axial) 방향을 따라 축 방향 섬유를 배향하고, 상기 축 방향 섬유 상에, +45° 방향으로 제1 편직섬유를 감고, 상기 제1 편직섬유 상에 -45° 방향으로 제2 편직섬유를 감아서 형성되는 원추형 또는 원통형으로 형성되는 탄소섬유 복합재료.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 층간 결착부재는 상기 원추형 또는 원통형의 축 방향을 따라 형성되는 탄소섬유 복합재료.
  7. 탄소섬유로 형성된 단위층을 형성하는 단계; 및
    상기 단위층을 한 층씩 적층하면서 스테플러 형태의 층간 결착부재로 적층된 단위층끼를 결착시키는 단계;
    를 포함하고,
    상기 층간 결착부재는 탄소섬유와 고분자가 함침되어 이루어진 탄소섬유 복합재료의 제조방법.
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