| 1차년도 |
항공기 부품에 대한 금속 3D프린팅 적용을 위하여, 소재·부품의 설계·제작기술의 개발 및 이의 품질인증체계 구축, 시제품 제작, 시범실증 등을 포함하는 완성도 높은 R&D사업의 기획
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- 개발대상 부품 도출 :: 금속 3D 적층제조 적용가능 부품 List 도출 항공기 제작사, 운항사, 유관 기업 등 수요 분석- 사업추진 논리의 설계 :: 금속 3D 적층제조 기술항공기 부품 분야 미래전망 분석 :: 대내외 환경분석(정책, 시장·산업, 기술) :: 국내 수준진단 및 수요분석(투자, 인프라, 인력, 수요) :: 국내 항공인증체계 현황 분석 :: 사업기본방향(중점분야) 도출- 사업기본 구조설계 :: 비전 및 목표설계, 전략목표 설정, 성과목표/지표 설정, 사업추진체계 설계- 세부활동 기획(내역사업별 세부기획) :: 목표 및 수행범위 확립, 연구개발계획 수립, 예산 및 인력 산출- 기획결과의 검증 및 확정 :: 사전타당성 검토(기술적·정책적·경제적 타당성 분석) :: 실용화 전략 도출 :: 전략계획서 작성
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| 연구성과 |
기술적 기대성과 |
- 3D프린팅 기반 항공 부품 설계·제작 등 첨단기술 융복합 기술개발에 따라 기체의 경량화, 고부가가치화(일체화 등) 및 항공수리·정비(MRO) 분야에 신기술 적용 확대 가능 ？ 항공기의 연비·탄소배출 저감 및 소음 감소 등을 위해 DfAM(Design for Additive Manufacturing), Lattice 구조 및 위상최적화설계 등으로 항공 부품 경량화 설계 및 적층제조기술 적용 가능 ？ 향후 항공부품 신규모델 개발시(운송용, 신개념 항공기 포함) 경량부품, 고부가가치 부품 제조에 대한 기술적 부담을 경감할 수 있으며, 항공부품 국산화율 을 높일 수 있는 기술적 기반 확보 가능 ？ 기존 성형, 절삭 등의 공정 한계성으로 인해 부품 설계 제약이 있는 사안을 근본적으로 극복할 수 있는 항공부품 적층제조기술 확보로 신규 부품 및 MRO(Maintenance, Repair and Operations) 부품의 내재화 실현이 가능- 설계, 소재, 공정, 제조, 평가에 이르는 적층제조 전주기 개발 시스템 확보와 인증기술기준 및 인증체계 구축을 통해 국내 항공부품 제조기술의 위상 재고- 항공 부품 기술과 3D프린팅 기술 융합을 통한 기술혁신 및 기술격차 해소 가능
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| 사회 경제적 파급효과 |
○ 경제적ㆍ산업적 측면 - 3D프린팅 기술을 활용한 항공부품 제조기술의 전주기적 기술확보를 통해 기존 해외 하청생산 중심의 저부가가치 항공산업 구조를 고부가가치, 지속가능 산업구조로 전환 ？ 기술력을 가진 국내 기관이 항공기 제작사(에어버스社, 보잉社 등)의 주요 3D프린팅 부품 제조사 리스트에 등재 가능 ？ 최근 OEM항공기 개발 프로젝트에 RSP(Risk&Revenue Sharing Partership)참여나 Supply Chain에 편입등의 기회가 증대되어 3D프린팅을 활용한 설계, 제조기술 및 인증체계 확보는 국내 항공산업 경쟁력 강화에 큰 역할을 할 것임 ？ 항공부품의 설계 기술과 3D프린팅 기술을 연계한 제작 기술 확보를 통해 수요→설계→부품생산→조립→최종제품 납품에 이르는 supply-chain구축이 가능 - 3D프린팅 신기술을 개발을 통해 항공기 정비산업(MRO, Maintenance Repair and Overhaul) 신규시장 진입 및 제조수명이 다한 항공기 부분품의 대체기술 확장 ？ 일반 민수품과 달리 15~30년간 장기간 사용하는 항공산업 부품 조달, MRO (Maintenance, Repair and Operations) 부품 조달에 대한 신속한 대응으로 안정적 운영 기반 확보 가능 - 항공부품 3DP 소재에 대한 국내 인증체계 구축을 통해 기존 방산물자 수출승인 제한등의 한계를 극복하고 항공용 소재부품산업의 국내 경쟁력 강화 - 항공우주부품의 금속 3D프린팅 활용 제작 기술과 관련된 세계 최고 수준의 독자 기술을 확보함으로써 국내기업의 글로벌 전문기업으로의 도약을 지원함과 동시에 자동차/에너지/국방 등으로의 기술확산○ 사회적 측면 - 최근 기후변화 대응을 위한 항공산업의 탄소상쇄, 탄소감축 가속화에 대한 대응을 위해 3D프린팅 기술을 이용한 항공부품 경량화, 단순화, 일체화 설계를 통해 대응 가능 - 3D프린팅 기술을 활용한 항공부품 제조기술의 전주기적 기술확보와 인증기술기준 및 인증체계 구축을 통해 실제부품의 상용화가 가능할 것으로 판단되며 이러한 사례를 통해 다양한 산업들과의 가치사슬 창출과 이를 통한 고용창출이 가능
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| 활용방안 |
- 민수용 항공기적용 3D프린팅 국내외 기술개발, 인증체계동향 및 환경분석(예상 연구성과 ①)을 통해 미래이슈와 니즈를 도출하고 이슈해결을 위한 대안 제시- 국내외 동향분석을 통해 국토교통 관련 정부 정책과의 관련성 및 연계성을 분석하고, 민수용 항공기 경쟁력 강화를 위해 국토교통부 뿐 아니라 관련부처 정부정책에 적극적인 반영 (ex. 3D프린팅 산업 진흥 상세계획, 항공산업 발전 기본계획 등)- 금속 3D프린팅을 이용한 항공기 부품설계, 제작 및 인증체계 구축 기획(예상성과 ②-㉮)을 통해 연구개발 후보과제의 우선순위를 도출하며, 이를 통한 기술 개발 시나리오와 개발 로드맵을 제시함- 금속 3D프린팅 기반 항공기 부품소재 인증체계구축 및 MRO 시범실증 기획(예상성과 ②-㉯)을 통해 3D프린팅으로 제작 가능한 항공기 MRO부품을 리스트업하고 이의 실증을 위한 인증체계 마련과 실증계획을 수립함- 예상성과 ②-㉮에서 도출된 후보과제의 과제별 추진체계 및 사업추진 일정을 효율적으로 설정, 공고하여 기술력 있는 국내 항공기업의 해외 항공기 제작업체의 3DP 생산협력업체로의 등재를 위한 노력- 예상성과 ②-㉯의 국내시장, 파급효과 등을 고려한 공고를 통해 3D프린팅 기반 국내 MRO시작의 획기적인 개선 노력- 3D프린팅 기술 적용한 항공기 부품 개발에 따른 산출물인 최적설계기법, 소재/공정규격서, 요구도 등은 항공부품 개발 외에 자동차, 기계, 선박, 신개념 항공기 (PAV, UAM) 등 다양한 산업분야에 적용되어 금속 3D프린팅 기술 적용을 가속화하여 4차 산업혁명에 대비 가능
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