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과제기본정보

고정익 항공기 승객용 좌석 인증(TSO/STC)기술개발2년차

사업개요
사업개요에 대한 사업명, 분류코드(기술분류), 과제명, 주관연구기관, 총괄연구 책임자(성명, 소속, 전화번호), 총 연구기간, 당해연도 연구기간 정보제공
사업명 항공기 개조 인증기술개발 과제번호 22AIRC-C164240-02
국가과학표준분류 1순위 화학공정 | 촉매제조 기술 | None 적용분야 제조업(자동차 및 운송장비)
2순위 None | None | None 실용화대상여부 실용화
3순위 None | None | None 과제유형 개발
과제명 고정익 항공기 승객용 좌석 인증(TSO/STC)기술개발
주관연구기관 (주)케이엠앤아이
총괄연구 책임자 성명 이강이
소속 (주)케이엠앤아이 직위 본부장 (연구소장)
기관 대표번호 032-577-7781 FAX -
총 연구기간 2021-04-01 ~ 2025-12-31
당해연도 연구기간 2022-01-01 ~ 2022-12-31

(단위:원)

년도별 정부출연금, 기업부담금, 계 정보제공
년도 정부출연금 기업부담금 계
현금 현물 소계
2차년도 1,471,000,000 85,731,000 506,126,000 591,857,000 2,062,857,000
과제기본정보의 연구개발개요, 최종목표, 연구내용 및 범위 정보제공
연구개발개요 항공기 좌석 개발 및 개조장착
- 설계 : B737급 Economy 좌석의 초경량 고강도 최적화 설계(TSO) 및 항공기 장착 개조설계(STC)
- 제작 : 자체보유 생산시설에 감항당국 규정(ACSEP) 및 AS9100을 적용한 인증용 좌석의 시제작
- 시험 : TSO-C127c 및 FAR/KAS Part 25 최신규정을 적용한 공인시험기관 개발시험 및 인증시험
인증체계 구축 및 인증 획득
- 기술기준 : TSO-C127c 및 KAS Part 25 최신화 개정을 위한 기술지원 및 설계 반영을 위한 연구분석
- 인증체계 : 감항당국 훈령/고시에 따른 사내 인증시스템 구축 및 BASA-STC 확대를 위한 시범인증 지원
- 인증획득 : 국내 기술표준품 획득, 국내 부가형식증명 획득, 해외 기술표준품 획득, 해외 부가형식증명 신청
최종목표 연구개발 대상 항공기 좌석
- RFP 요구사항(초경량 고강도)과 시장성(수요)을 고려하여 B737/A320에 장착되는 알루미늄 소재의 Economy
좌석을 개발함 (MRO 교체수요와 신규수요에 동시 대응)
- 위상 최적화(Topology Optimization) 기법을 적용한 알루미늄 좌석 초경량 설계와 공인시험기관(FAA CAMI,
KATRI)의 인증시험을 통한 고강도 목표를 달성함
시제품 개발 및 인증체계 구축
: 수송급 항공기 좌석에 대한 기술표준품 형식승인(TSOA)과 항공기 개조 장착(STC)을 위한 인증체계를 구축
하고, 시제품 개발 및 시험을 통하여 국내？외 인증을 획득함
연구내용 및 범위 연구개발 대상 항공기 좌석
- RFP에 제시된 요구사항(초경량 고강도)과 시장성(수요)을 함께 고려하여 B737/A320에 장착되는 알루미늄
소재의 Economy 좌석을 개발함 (MRO 교체수요와 신규수요에 동시 대응)
- 위상 최적화 기법(Topology Optimization)을 적용한 알루미늄 좌석 초경량 설계와 공인시험기관(FAA CAMI,
KATRI)의 인증시험을 통한 고강도 목표를 달성함
단계별 연구개발 목표
- 1단계 : 항공기 좌석 시제품 개발 및 기술표준품 형식승인 획득
？ 1차년도 : 항공기 좌석 설계 수행
？ 2차년도 : 항공기 좌석 시제품 제작 및 개발시험
？ 3차년도 : 항공기 좌석 설계확정 및 인증시험, KTSOA 획득
- 2단계 : 좌석 장착을 위한 항공기 개조 및 부가형식증명 획득
？ 4차년도 : 항공기 개조 설계 및 좌석 장착, 지상 통합시험
？ 5차년도 : 항공기 비행시험 및 부가형식증명(STC) 획득
항공기 좌석 시제품 개발
- 좌석의 설계 단계에서는 요구조건 분석, 기본설계, 정적 및 동적 구조설계, 경량화를 위한 최적화 설계, 시
제작 공정설계 및 설계 확정 과정으로 연구개발을 수행함
- 시제작 단계에서는 설계에 의한 제조시설 및 장비를 활용하여 부품 시제작, 부품 검사 및 시험, 좌석 패턴
의 개발, 시제 좌석의 조립, 완성 좌석에 대한 합치성 검사 과정으로 연구개발을 수행함
- 개발시험 단계에서는 정적 강도 시험(9g, 4g, 3g, 6g), 동적 강도시험(14g, 16g), 머리상해기준(HIC) 분석,
피로 수명 시험, 그리고 안락성(Comfort Performance)에 대한 시험과 점검 과정으로 연구개발을 수행함
항공기 좌석 시험장비 개발 및 활용
- 항공기 좌석 개발을 위한 시험은 크게 소재류에 대한 가연성 시험(Flammability Test), 구성부품에 대한 시험
(Components Test), 완성 좌석에 대한 정적 시험(Static Test) 및 동적 시험(Dynamic Test)으로 분류됨
- 구성부품 또는 좌석 조립체에 대한 Static Anchorage시험, 승강내구시험, 3축 강도시험 및 Squeak &
Rattle(진동 및 흔들림) 시험 등은 주관연구개발기관(KM&I)에서 보유한 시험장비를 활용하여 수행할 예정
임
- 가연성/난연시험(Flammability Test)는 한국원사직물시험연구원(FITI), 한국재료연구원(KIMS), 한국산업기술
시험원(KTL) 등의 공인시험기관에서 보유한 시험장비를 활용하여 수행 예정임
- 완성 좌석에 대한 정적 시험과 16g 동적 시험(Dynamic Test)은 미국 연방항공청 항공우주의학연구소(FAA
CAMI)와 국토부 산하 자동차안전연구원(KATRI) 등의 국가공인시험기관에서 수행할 예정임
- 즉, 주관연구기관(KM&I)은 FAA CAMI 해외공인기관 시험장비 활용(1단계), KATRI 국내공인기관 시험장비
개조/활용(2단계), KM&I 자체 시험시설 구축(3단계, 별도예산) 순으로 단계적 계획을 수립하였음
건설기술연구개발사업 주요내용
건설기술연구개발사업 주요내용의 구분, 연구개발목표, 연구개발 내용 및 방법 정보제공
구분 연구개발목표 연구개발 내용 및 방법
2차년도 연구개발목표 : 기술표준품 형식승인을 위한 항공기 좌석 설계 개조대상 항공기 초경량 고강도 좌석 조사
√ 항공기 좌석 기술동향 분석 (산업동향, 기술수준, 인증동향)
√ 항공기 및 항공기 좌석 그리고 초경량 고강도에 대해 이해
√ 항공기 인증에 항행 안전성 확보에 대한 설계, 생산, 운용의 모든 과정에서 안전성 요구사항에 대한
적합성을 기술적으로 준비
√ 특히 민간 항공기 인증의 목적과 절차, 방식, 법적 인증 제도의 인증체계를 파악
√ 항공기 좌석의 요구사항의 수명 및 신뢰도 요구사항, 성능/기능/기계/전기/휴먼 인터페이스 요구사
항, 환경/품질/설계/제작 요구사항 등 기술기준을 식별
√ 항공기 좌석은 TSO-C127과 감항기준 §25.562 비상착륙 동적 조건을 이해
√ 감항기준 Part 25의 부록 F에 따른 화재시험에 대해 이해
연구성과 기술적 기대성과 기술적 측면
- 세계시장에서 가장 많이 사용되는 알루미늄 좌석에 위상최적화(Topology) 설계를 적용한 초경량화 실현
- 세계적 수준의 자동차 좌석(20g 시험) 개발경험을 활용하여 국내 최초의 항공기 좌석(16g 시험) 독자개발
- 금속소재/섬유소재/Foam/플라스틱 등에 대한 최신 가공기술을 적용한 제작산업 육성 및 기술경쟁력 강화

경제적ㆍ산업적 측면
- 기술표준품 및 부가형식증명에 대한 국제적 수준의 인증역량 확보로 항공안전 및 산업발전에 기여함
- 항공기 좌석 국제인증과 부가형식증명 항공안전협정(BASA) 확대로 수출 산업화 기반조성이 기대됨
- 국내 신규 도입 항공기 좌석과 기존 좌석 교체 수요를 고려할 때, 연간 300~600억원 수준의 수입대체
효과와 세계시장의 5% 이상 점유시 연간 7천억원 이상의 수출이 가능함
사회 경제적 파급효과 사회적ㆍ정책적 측면
- 항공기 좌석 및 항공기 개조기술 개발과 인증체계 구축을 통하여 항공분야 新산업 창출에 기여함
- 국제인증 항공기 좌석을 활용하는 설계？제작？정비산업(MRO) 연계기반 조성과 신규 일자리 창출이 기대됨
- 연구개발 성과를 정부의 항공안전정책에 반영함으로써 선진국 수준의 항공안전 인프라를 구축하고, 국제
민간항공기구의 항공안전상시평가(USOAP-CMA) 대응과 국가 신인도 제고가 기대됨
활용방안 KM&I 항공사업 추진계획
- KM&I는 1967년에 설립된 자동차 좌석 중견기업으로서 2020년 7월에 항공기 좌석 개발을 착수하였고, 금
년 1월에 항공사업본부와 항공기술연구소를 신설하여 본격적으로 항공사업을 추진하고 있음
- KM&I의 항공사업 분야는 다음과 같으며, 항공기 좌석의 시제작은 인천공장에 착수하고 본격적인 양산 단
계에서는 영종도 MRO 복합단지에 전용공장을 신설하여 항공사 근접 지원체계를 갖출 것임
？ 상업용 항공기(여객기) 좌석 제조
？ 항공기 인테리어 부품 제조 및 캐빈 MRO 사업
？ 미래비행체(UAM/PAV/AirTaxi) 좌석 및 구성품 개발
？ 항공기 및 부품 인증 연구용역(TC, STC, PC, TSOA, PMA)
○ 항공기 좌석 사업화 전략
- 항공기 좌석의 연구개발 및 실용화에 성공하기 위해서는 반드시 시장의 요구를 좌석 설계에 반영할 필요가
있음 (KC-100 항공기의 경우, 지나치게 “초일류 명품”을 추구하고 다량의 “복합재”로 인하여 인증과 상용화에 실패함)
- KM&I는 연구개발과제 RFP의 “초경량 고강도” 요건에 “시장성”과 “인증기술 수준”을 반영하여 사업화 대상
좌석을 “알루미늄 소재 Economy 좌석”으로 설정(Design Targeting)하고, 위상최적화(Topology Optimization)
설계기법을 적용하여 경량화 목표를 달성하는 전략을 수립하였음
- 또한, 수요자 요구사항을 설계에 반영하고 수요자 연계형 사업추진을 위하여 ㈜대한항공, 한국항공서비스
(KAEMS), Boeing Korea, Innoviator(AMI) 등과 연구개발 협력체계를 구축하였음
핵심어
핵심어의 구분, 핵심어, 핵심어1~핵심어5 정보제공
핵심어 핵심어1 핵심어2 핵심어3 핵심어4 핵심어5
국문 항공기 좌석 기술표준품 형식승인 부가형식증명 인증체계 구축 항공안전협정
영문 Aircraft Seat Technical Standards Order Authorization Supplemental Type Certificate Aircraft Certification System Bilateral Aviation Safety Agreement
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