R&D최종보고서
| 과제고유번호 | 201515ATRP-C091124-02 | |||||
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| 연구사업명 | 항공안전기술개발사업 | |||||
| 연구과제명 | 항공기용 가스터빈엔진 부품의 균열·마모 수리를 위한 핵심정비기술 개발 | |||||
| 총 연구기간 | 2014-12-24 ~ 2017-06-24 | |||||
| 연구책임자 | 김상백 | |||||
| 당해년도 참여 연구원수 |
6명 | 총 연구기간 참여 연구원수 |
11명 | |||
| 당해년도 연구비 |
정부 : 831,000,000 원 기업 : 831,000,000 원 계 : 1,662,000,000 원 |
총연구비 | 정부 : 1,792,000,000 원 기업 : 1,805,689,000 원 계 : 3,597,689,000 원 |
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| 연구기관명 | 대한항공 | |||||
| 등록 발간번호 | 11-1613000-001935-01 | |||||
| ISBN | . | |||||
| 주요 내용 |
ㅇ 항공기용 엔진정비는 항공사 정비비 지출의 60% 이상을 점유하고 있으며 특히, 고부가가치 산업인 엔진부품 수리는 안정성 및 신뢰성 유지를 위한 높은 기술력 확보가 요구되어 이를 위해서는 대규모 투자가 불가피함으로 그동안 해외수리에 의존해 왔음 ㅇ 항공기 엔진 MRO(Maintenance, Repair, Overhaul) 사업의 경쟁력 향상을 위해서는 일반적인 수리공정 外, 특화된 수리 기술력 확보가 중요 ㅇ 해외 수리 전문기관과의 동등한 기술수준 유지 및 항공기 엔진 부품 국내 수리능력 향상을 위해서 핵심기술(코팅 기술, 용접 기술, 열처리 기술, 치공구 설계 및 제작) 보유 필요 ㅇ해외 의존도 및 부가가치가 높은 부분품인 Blade류 및 Vane류는 원천기술 보유업체로부터의 기술이전이 어려워, 상대적으로 기술 확보가 용이하고 현장 적용 및 실용화가 가능한 부분품을 대상으로 수리기술 개발 ㅇ 개발된 핵심 기술력을 바탕으로 관련 부품수리 국산화 확장이 가능하고, 국내 엔진 MRO 경쟁력이 증가되어 국내/외 항공업체로부터 엔진 수리 물량 증가 및 외화 절감 기대 [최종목표] ㅇ 항공기 엔진(Engine)부품수리의 Standard 기술인, 용접(Welding) 또는 기계 가공 후 응력제거(Stress Relief), 치수 복원(Dimension Restoration) 코팅 또는 고경도 코팅을 위한 품질/관리 기술을 개발하여 국내 항공기 엔진 MRO 기술의 기반을 마련하는 것을 동 연구개발의 최종 목표로 함. - 개발 대상: GE90, PW4000 및 CFM56 계열 엔진 부품 - 개발 기술: 개발 대상 부품 수리를 위한 코팅, 열처리, 치공구 국내제작 및 수리공정기술 등 확보 [연구내용 및 범위] A-1. 진공열처리 기술개발 A-1-①. Vacuum Heat Treatment를 이용한 응력제거 대상 부품 검토 및 선정 ○ 제조사(P&W, CFMI, GE) 규격 검토 ○ 시험평가절차서 작성 A-1-②. 재질 별 Heat Treatment 조건에 따른 물성 데이터베이스 구축 및 분석 ○ 온도 변화에 따른 경도 시험 ○ 시간 변화에 따른 경도 시험 ○ 온도 상승률 (Heat up rate) 변화에 따른 경도 시험 ○ 냉각속도 (Cool down rate) 변화에 따른 경도 시험 ○ 용접부 (Heat Affected Zone)의 경도 시험 ○ Heat Treatment 부품의 용접부 균열 결함비파괴검사 A-1-③. 최소 열변형을 고려한 최적 치공구형상 설계 ○ 기존 치공구형상 분석 및 관련 열변형 이론 분석 ○ 위치결정 원리와 클램핑 원리를 바탕으로 치공구 설계 ○ 온도 변화와 치구 구속조건(형상)에 따른 변형 분석 ○ 실험적 접근을 통한 치공구 결함 유무 평가 A-1-④. 수리 공정의 표준화 ○ 공정설계서 작성 ○ 부품 작업절차서 작성 A-2.Peening 기술개발 A-2-①. Auto Peening을 이용한 응력제거 대상 부품 검토 및 선정 ○ 제조사(GE) 규격 검토 ○ 시험평가 절차서 작성 A-2-②. AMS2430에 따른 Media 종류, 크기 및 시편 재질에 대한 물성데이터베이스 구축 및 분석 ○ Media Spec에 따른 Test Sieve 분석 - Media 종류, 형상에 따른 Screening Test 수행 - 건식 및 습식 시험으로 Media Sieve Test 수행 - Test 시간(Times) 또는 주기(Intervals) 변화에 따른 분석 - Test Sieve Analysis Data 작성 A-2-③. 부품별 Automated Operation Program 구축 ○ Media 종류, 양, 공기압, 휠 속도, 노즐/휠 의 변환속도, 작업대의 회전속도, 부품의 회전 속도 등 Parameter 분석 ○ Computer Monitoring에 의한 Operation 분석 - 중요 변수에 대한 제작사 오차 범위 검증 - Acceptance Test 및 반복적인 Test 수행에 따른 Data 분석 - Almen Test Strip (Flatness, Arc Height)에 의한 강도(Intensity) Data 검증 ○ 부품의 형상에 따른 최적 Peening 작업을 위한 Automated Operation Program 개발 - Media 종류, 양, 공기압, 휠 속도, 노즐/휠 변환속도, 작업대의 회전속도, 부품의 회전 속도 제어위한 AMS 2432 Parameter를 이용한 프로그램 A-2-④. 최적 치공구 형상 설계 ○ 치공구 구속 조건(형상, 휠 속도)에 따른 치공구 설계, 제작 및 제작성 평가 ○ 실험적 접근을 통한 치공구 결함 유무 평가 A-2-⑤. 수리 공정의 표준화 ○ 공정설계서 작성 ○ 부품 작업절차서 작성 B-1.코팅품질관리기술개발 B-1-①. 금속조직검사 데이터베이스 구축 및 분석 ○ 코팅 Spec별 시편 제작 ○ 코팅 Spec별 Sectioning Method 선택 ○ 코팅 Spec별 Grinding/Polishing Parameter 확인 ○ 코팅 Spec별 Metallograph Examination Acceptable Standard 확인 ○ 코팅 Spec별 Micro Hardness Check Requirement 확인 ○ 제작사 SPM의 품질 기준에 따른 평가 수행 B-1-②. 인장강도검사 데이터베이스 구축 및 분석 ○ 코팅 Spec별 시편 제작 ○ Bonding Strength Test 수행 ○ 제작사 SPM의 품질 기준에 따른 평가 수행 B-1-③. 수리 공정의 표준화 ○ 불합격 코팅 시편의 원인 분석 및 최적 코팅 조건 도출 ○ 공정설계서 작성 ○ 부품 작업절차서 작성 |
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| 색인어 | 한글 | 응력제거 | 진공열처리로 | 코팅 시험실 | 자동화 표면처리 | |
| 영문 | Stress Relief | Vacuum Furnace | Coating Laboratory | Auto Peening | ||
| 최종보고서 | 최종보고서(대한항공)-발간등록번호.pdf | |||||