민간 항공기의 경량화

전문가 제언

○ 복합재료는 두가지 이상의 재료를 사용하여 그 특징을 활용하기 위한 목적으로 개발된 것이다. 이때 복합재료의 주성분에 해당하는 재료를 기지재(matrix)라 하고, 그 속에 분산되어 있는 소재는 강화재 또는 보강재(reinforcement)라고 부른다. 대표적인 복합재료는 금속기지 복합재료(MMC; Metal Matrix Composites), 세라믹기지 복합재료(CMC; Ceramic Matrix Composites), 고분자기지 복합재료(PMC; Polymer Matrix Composites)가 있다.

○ 본문에 소개된 탄소섬유 복합재료(CFRP; Carbon Fiber Reinforced Plastics)는 상기 중에서 고분자기지 복합재료 중 하나이다. 고분자재료는 다른 재료에 비해서 열에 약하고, 강도가 낮은 단점은 있지만, 가볍다는 큰 장점이 있다. 따라서 무게를 줄여야 하는 경우에 가장 먼저 고려되는 재료이다. 그러나 실제 용도에서 내열성이나 강도를 보완하기 위하여, 유리, 탄소, 아라미드 등으로 만든 섬유(fiber)를 보강재로 이용한다. CFRP는 카본섬유를 강화재로 하는 고강도ㆍ고탄성의 경량 구조재로 주목을 받고 있는 첨단 복합 재료로 자리 잡고 있다.

○ 본 논문에서는 이 CFRP를 이용하여 항공기의 무게를 줄이려는 내용을 소개하고 있다. 그러나 이 재료는 이미 우리 생활에 깊숙히 활용되고 있는 복합재료이다. 즉 가정용 물탱크, 욕조, 정화조 등에 많이 이용되고 있다. 특히 이 복합재료를 이용하여 수십 년 전부터 소형 선박을 건조하고 있다. 또 승용차의 연비를 개선하기 위하여 경량화하는 목적으로도 본체의 일부를 이미 CFRP로 바꾸었다.

○ 복합재료는 항공기, 자동차, 선박 등 만이 아니라 우주 로켓에도 응용될 예정이다. 또 건축, 토목, 생필품 등, 전 산업분야에서 활용범위가 확대될 것으로 예상한다. 우리나라는 이미 소형 선박의 건조나 자동차 등, 운반체에 응용되는 CFRP 부품에 대한 기술을 확보하고 생산하고 있다. 그러나 강화재로 사용되는 소재는 대부분은 수입에 의존하고 있다. 소재의 국산화에 역점을 쏟아야 할 부분이다.

저자

Kanehiro Nagai

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

26(2)

잡지명

マテリアル インテグレ-ション

과학기술
표준분류

재료

페이지

29~34

분석자

허*도

분석물

• 민간 항공기의 경량화.pdf [324,685 byte]

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