Ford는 고급 페르시아 카페트와 같이 탄소섬유를 직조하는 방법을 개발했다.

<CarBuzz>는 미국 특허청(USPTO)에 신청된 또다른 흥미로운 특허 문서를 발견했다. Ford가 개발하고 있는 기술로서 여러 색실로 그림을 짜서 완성하는 태피스트리(tapestry)와 같은 방식으로 복합 섬유를 직조하는 방법이다. 즉, 이 특허는 완성된 직물에 경사(warp thread)가 숨겨져 있는 위부(weft-faced) 직조 방식과 매우 유사한 복합 소재 구조 설계의 형태를 기술한다. 더욱 간단히 말하면 눈에 보이는 직물 아래에 구조적인 패턴이 존재하며, 단순히 구조 위에 패턴이 있는 것이 아니라 전체 설계에 함께 짜 넣은 형태이다.

어떤 이유로든 Ford가 《Mustang GTD》 슈퍼카에 Rolls-Royce와 동등한 개인화 수준을 제공하기로 결정한다면, 도장이나 레이저 에칭(laser-etching) 없이도 탄소 섬유 자체에 사용자 정의 로고나 그래픽을 표시할 수 있는 이 기술을 사용하는 것이 이상적이다.

◆ 작동 원리

페르시아 카페트는 직기(loom)에서 수작업으로 제작하지만, 특허 문서는 CAD(computer-aided design, 컴퓨터 이용 설계) 프로그램과 전동 바늘을 이용하여 ‘스티치(stitched)’ 탄소 섬유를 직조한다고 말한다. 상세한 정보를 제시하지는 않았지만, 기본적으로 이 기계는 유리 섬유, 내열성 파라아마이드 합성 섬유 케블라(Kevlar), 붕소 섬유, 탄소 섬유 등을 이용하여 구조적 직물을 제작하며, 기계의 바늘이 사실상 3D 프린터처럼 움직인다.

컴퓨터가 제어하는 바늘은 자유도가 높기 때문에 복잡한 이미지와 엠보싱 패턴도 쉽게 제작할 수 있다. 패턴이 있으면 부품 형상에 프리폼(preform) 또는 섬유를 성형하는 작업을 수행한 후 수지(resin)을 적용할 수 있다. 일반적으로 오토클레이브(autoclave)에서 경화 작업을 진행하며, 차량용 탄소 섬유(또는 유리섬유)를 다듬거나 광택을 내거나 정제할 수 있다.

◆ 전기발광 탄소 섬유

Ford가 복합 섬유 소재의 구성을 정확하게 제어할 수 있기 때문에, 원하는 색상의 원사도 쉽게 도입할 수 있다. BAC 《MONO》는 은색 탄소 섬유를 마감재로 사용했지만, Ford는 이를 한 단계 더 발전시키고자 한다. 특허 문서의 마지막 내용에서 Ford는 일반적인 형광 또는 전기발광 소재 등 발광 원사를 사용할 가능성을 언급한다. 전자는 주변의 빛을 흡수하지만, 후자는 전력을 이용할 수 있다. Ford의 ‘Blue Oval’ 로고를 발광 탄소 섬유로 만들 수도 있을 것이다.

직물의 무결성과 상호 연결된 설계를 이용하면 Ford가 소재 비용을 줄이면서도 한 단계 높은 사용자 정의 수준을 제공할 수 있을 것이다. 탄소 섬유를 집요하게 추진하는 Bugatti도 이러한 기술을 생각하지 못했다. 이제 Ford가 이 기술을 실제로 사용할지 지켜보는 일만 남았다.