| 기술명 |
항공기 윙렛 복합재 수리공정기술 개발 |
| 기술개요 |
？ 복합재 부품 수리 시장의 경쟁력 확보를 위한 항공기 복합재 윙렛 중대 파손 수리/해석 기술 및 자동 스카핑 장치 개발
？ 체계적인 수리 기술 절차 수립을 위한 수리 시편 시험 평가 및 DB 구축
？ 개발된 수리 기술의 사업화를 위한 설계 조직 인증 기반 구축
？ 개발된 수리 기술의 사업화를 위한 수리 조직 인증 기반 구축 |
| 기존 기술의 문제점 |
손상된 복합재 구조물의 수리는 손상 부위를 테이퍼(Taper) 또는 계단(Step)형상으로 제거한 다음 모재와 동일한 소재의 패치(Patch)를 손상 부위에 접착하는 공정을 이용하고 있다. 이러한 과정은 다년간의 경험을 가진 전문가의 수작업으로 진행하게 되며, 매우 정밀한 공정 특성으로 인하여 손상 부위 가공에 시간이 오래 걸릴 뿐 아니라, 작업자 숙련도에 따라 수리 부위의 구조적 성능에 차이가 발생하기도 한다. 최근 이러한 단점을 보완하기 위해 해외 선진 업체를 중심으로 복합재 수리공정 자동화에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, 일부 업체는 이미 상용화에 성공하였다. 하지만 국내의 경우 중대 파손 구조물의 수리 방법에 대한 인증 권한의 미보유 및 선진 기술 확보에 적극적으로 나서지 않은 관계로 고부가가치의 수리 시장에 진입하지 못하고 있다. 민수 항공기 보유 대수를 기준으로 세계적 수준인 국내 항공사의 복합소재 구조물 중대 파손 수리 대부분은 해외 일부 기업에서 독점하고 있으며, 이에 따라 항공기의 Downtime 증가는 물론 고가의 수리비용에 의한 국부 유출이 가속화되고 있는 실정이다. |
| 기술의 우수성 및 효과 |
- ○ 차별성
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차별성
| 기능/성능 |
국내에 EASA나 FAA로부터 설계 인증에 관련된 인증을 보유한 업체는 전무한 실정이다. 때문에, 국산 중형항공기 개발 사업을 비롯하여 수많은 항공기 개발 사업들이 추진되지 못하거나 사업화로 이어지지 못하였고, 새로이 추진하고자 하는 항공기 및 항공기 부품 개발 사업 모두 인증이라는 벽에 막혀 제대로 추진되지 못하고 있는 실정이다. 본 사업을 통해 국내 업체가 EASA의 설계 조직 인증(DOA)를 획득할 경우, 그 동안 추진되지 못하였던, 시트, 인테리어 등을 비롯한 다양한 항공기 부품 개발 사업의 추진이 가능해지며, 국내 업체를 통해 인증이 가능해지므로 해외로의 국부 유출 또한 절감할 수 있을 것이다. 현재 본 사업을 통해 획득하고자 하는 설계 조직 인증 레벨은 Minor급으로서, ETSO 부품의 인증 및 무인기 인증 등을 수행할 수 있는 것으로서, 이를 바탕으로 향후 민수 항공기 인증이 가능한 Major 급으로 확대할 예정이다. Major 수준의 DOA를 획득할 경우, 해외의 도움 없이 국산 항공기 개발 사업의 독자적 수행이 가능해지며, 이를 기반으로 국내 항공 산업의 패러다임이 전환될 수 있을 것으로 사료된다. |
| 장/단점 |
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경제성
(공사비, 유지관리비, 공사기간 등) |
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- ○ 우수성
- ○ 경제적 효과
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경제적효과
- 본 연구개발과제를 통해 부가가치가 높은 항공기 복합재 수리 기술 및 핵심부품 개발 조직을 확보함으로써 관련 분야를 국가 전략 산업으로 육성할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.
(1단계) 핵심부품의 중대 파손 수리 기술 확보로 수입 대체 효과 제고 및 수출 전략산업화
(2단계) 해외 민수항공기 부품 개발 사업 수주를 통한 유럽항공안전청(EASA)의 설계조직인증(DOA) 확보 및 도내 항공 부품 개발 기업 육성을 통한 전략 산업으로 육성
- 본 연구개발과제를 통해 아시아 태평양 지역을 중심으로 빠르게 성장하고 있는 MRO 시장의 경쟁우위 확보가 가능할 것으로 예상된다.
？ 중국과 인도 등 아시아 태평양 지역은 타 지역 대비 빠른 경제성장률, 지역 내 인구 및 화물 이동 확대 영향으로 MRO 산업이 빠르게 성장 중임.
？ 본 기술개발을 통해 항공기 복합재 수리시장의 기술 및 가격경쟁력을 확보하여 신시장 신규 진입 및 성과 창출이 가능할 것으로 판단됨.
？ MRO는 인건비가 매우 중요한 경쟁우위 요소로 특히, 선진국보다 임금 수준이 낮은 아시아권 국가의 가격경쟁력이 높음에 따라 선진국 대비 경쟁우위를 확보할 가능성이 높음. |
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설계단가, 공사비, 유지관리비, 공사기간, 간접효과의 내용이 있습니다.
| 설계단가 |
0원 |
| 공사비 |
0원 |
| 유지관리비 |
0원 |
| 공사기간 |
0 |
| 간접효과 |
0 |
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| 기술내용 |
본 과제의 핵심은 항공기 복합재 부품 수리 기술 개발과 개발된 기술의 사업화를 위한 설계 조직 인증 확보이다. 연구 개발을 통해 확보된 기술 등은 복합재 윙렛 뿐만 아니라, 역추진장치 및 헬리콥터 로터 블레이드 등에 확장 적용이 가능하다. 본 기술 개발 사업의 연구개발 목표를 기술하기에 앞서, 복합재 부품의 수리 절차와 개발하고자 하는 수리 기술의 범위를 명확하게 하고자, 복합재 부품 수리 절차 및 연구 개발 범위를 다음 그림에 나타내었다.
일반적으로 손상된 복합재 부품의 수리는 손상 정도에 따라서 ADL(Allowable Damage Limit)과 RDL(Repairable Damage Limit)으로 구분할 수 있으며, ADL일 경우, 항공기 제작사에서 배포한 SRM에 따라 수리를 진행하게 된다. 하지만 RDL로 구분될 경우, 수리 가능 여부를 파악하게 되며, 이 과정은 전문적인 수리 그룹이 담당하게 된다. 수리 그룹은 수리 공정에 따른 수리 부위의 구조적 강도를 예측하고, 이에 따라 어떤 수리 공정을 적용할지, 또는 교체를 할지 결정하게 된다. 본 연구 개발은 RDL 영역에서 교체에 해당하지 않는 수리 범위에 대한 수리 공정 및 해석 기술을 개발하고자 하며, 수리 공정에 있어서 작업자에 의한 품질 저하를 최소화하기 위한 자동 스카핑 장치를 개발하고자 한다. 또한, 개발된 수리 기술의 타당성을 확보하기 위한 시험 평가 연구를 수행하고자 하며, 확보된 시험 평가 DB의 유효성을 높이기 위한 DB 공유화 시스템을 개발하고자 한다. |
| 기술활용 실적 및 전망 |
- ○ 기술활용 실적
- ○ 향후 활용전망
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향후 활용전망
○ (복합재 항공기 부품 수리 기술의 국산화를 통한 외화 유출 절감) 항공기 MRO 정비/수리 산업은 타 분야에 비해 경제적 파급 효과가 높은 고부가가치 산업으로서 해외 선진 업체로부터의 기술 이전이나 수리 부품에 대한 인증 획득이 어려운 관계로 지금까지 국내 기업 또는 기관이 본격적으로 뛰어들기에 많은 무리가 따랐던 분야이다. 이로 인해 국내 항공사가 해외 업체에 기체 부품 수리 비용으로 지불하는 금액이 연간 7천억 원에 육박하고 해외 의존도 또한 60%가 넘는 수준을 보이고 있으나, 복합소재 구조물 수리의 경우 이보다 더욱 더 높은 해외 의존도를 보일 것으로 예상된다.
○ (복합재 항공기 부품 수리 해외 시장의 단계적 진입 기반 마련) 항공기 부품 수리 시장 진입은 단계적 접근이 필요하며, 이에 따라 우선적으로 윙렛 수리 시장에 진입한 후 품목 확대를 통해 항공기용 탄소 복합재 수리 시장에 완전히 진입 가능할 것으로 판단된다. 현재 국내의 경우 항공사 중심으로 윙렛 구조물 수리에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있는 추세이며, 해당 분야에 대한 독자 기술 개발이 완료될 경우 국내 시장은 물론 해외 시장까지 진입 가능할 것으로 예상된다. |
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| 수요처 및 권리현황 |
- ○ 기술적용 현장 및 대상
- ○ 희망 수요처 및 현장
- ○ 권리·인증현황
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| 추가기술정보 |
- ○ R&D수행이력
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R&D수행이력
| 사업명 |
항공기 착륙장치ㆍ윙렛수리공정 기술 및 국제인증체계개발 사업 |
| 과제명 |
DOA 획득 기반 구축, 수리/해석 기술 개발 및 복합재 자동 스카핑 장치 개발 |
| 연구기간 |
2022-01-01 ~ 2022-12-30 |
| 연구비 |
9,023,726,000원 |
- ○ 기술분류
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