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목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 복합재료의 의미

Ⅲ. 복합재료의 특징

Ⅳ. 복합재료의 역사

Ⅴ. 복합재료의 성형방법(제조방법)
1. RTM 성형법
2. 인발성형법
3. 열가소성 수지의 복합재료 성형
1) 압축 성형법
2) 격막 성형법
4. 복합재료 금형
1) 장점
2) 단점
5. 복합재료의 접합
1) 기계적 접합
2) 접착접합

Ⅵ. 복합재료의 활용분야

Ⅶ. 복합재료와 우주기기
1. space shuttle
2. 우주기기

Ⅷ. 복합재료와 항공기

Ⅸ. 결론

참고문헌

본문내용

후 항공관련 국가사업으로 다목적헬기사업(KMH)이 거론되고 있다. 다목적헬기에는 복합재료가 광범위하게 적용될 것이다. 주어진 기간 내에 한정된 예산으로 고품질의 양산 헬기를 만들어내야 한다면 설계, 제작 및 구매부서 등이 설계 초기부터 함께하는 동시공학(Concurrent Engineering) 구현이 필수적이다. 또한 막대한 재원을 투입하여 구축한 설계-제작-구매의 데이터를 통합 운용하는 PDM 시스템과 3차원 Digital Mock-up인 COMOK 시스템을 이미 갖춘 제작업체의 주도적 역할이 강조되지 않을 수 없다. 다목적헬기사업과 같은 양산 항공기사업에 있어서 정부출연연구기관과 제작업체의 업무 분장에 있어서 탐색개발 및 기본설계는 정부출연연구기관이, 상세설계와 생산은 제작업체가 하도록 하는 분할 구도는 프로젝트의 일정준수, 적정 개발비용 집행, 항공기 품질 및 대고객 수명관리 서비스에 많은 장애를 초래할 것이 자명하기에 신중히 검토할 필요가 있다.
복합재료 기술을 활용하여 항공기 부품이나 소형완제기를 만들어 외국 항공제작사에 납품하거나 외국시장을 일정 부분 점유할 수 있다면 우리나라 항공산업체의 수익성을 높일 수 있는 새로운 전략이 될 수 있다. 복합재료 기술은 특화된 전문 기술이라 할 수 있기 때문에 복합재료에 대한 설계, 제작, 시험 및 인증에 대한 경험과 Know-how가 어느 정도 축적되어 있다면 외국의 항공제작사로부터 물량 확보가 어렵지 않다고 본다. 민수용 항공기의 경우 예상되는 복합재료 구성품은 민간 항공기의 경우 수평미익, 수직미익 및 러더 등 조종면과 도어(Door)류, 객실의 플로어(Floor) 등이며 앞으로 복합재료가 적용되는 구성품의 범위는 더 확대될 것이다. 그간 우리나라 항공기 제작업체는 노우즈 콘(Nose Cone), 조정면(Control Surface) 일부분 등 복합재료 구성품을 외국 항공제작사로부터 수주받아 납품한 실적을 갖고 있다. 그러나 이러한 수주는 외국의 발주업체로부터 도면 등 설계 데이터를 받아 단순 제작하여 납품하는 것이기 때문에 부가가치가 높은 편이 아니었다. 앞으로 외국으로부터 항공기의 복합재료 부품을 수주받을 경우 구성품 단위의 설계-제작-시험-인증 등 일괄 개발해야 부가가치를 높일 수 있으며 적절한 수익성을 확보할 수 있을 것이다.
레저용 경항공기, 비즈니스 제트기의 기체는 대부분 복합재료를 사용하는 것이 세계적인 추세이며 지역간 Commuter기의 기체에도 복합재료가 많이 쓰이게 될 것이다. 근래 미국의 Raytheon사에서 개발한 Premier 비즈니스 제트기의 경우 동체를 전부 복합재료로 제작하도록 되어있다. 비즈니스 제트기 등 소형 완제기 시장은 복합재료 기술을 고도화한다면 세계 시장 진출이 유망하기 때문에 전략적으로 접근할 필요가 있다고 본다. 그러나 부품이든 완제기든 세계 시장에서 상업적으로 성공하려 한다면 우리나라의 인증체계와 조직이 완비되어 상대국으로부터 인정받는 수준에 와 있어야 한다. 현재 우리 정부는 미국과 상호항공안전협정 즉, BASA(Bilateral Aviation Safety Agreement)를 체결하기 위해 노력하고 있고 유럽의 JAA(Joint Aviation Authorities)와도 업무협약을 시도하고 있는 것으로 알고 있다. 아쉬운 점은 우리나라의 항공기 관련 인증기능이 산자부, 건교부 및 항공우주연구원 등으로 분산되어 있어 미국의 FAA(Federal Aviation Administration)과 같은 역할을 수행하는데 적지않은 제약을 갖고있다는 점이다. 따라서 항공기 인증업무를 일원화하는 단일 행정기구가 조속히 만들어져야 할 것이다. 한편 항공기 개발 및 부품산업의 활성화를 위하여 제안하고자 하는 것은 미국 FAA에서 실시하고 있는 DER(Designated Engineering Representative) 제도를 운용하자는 것이다. DER 제도는 FAA가 항공기 제작업체서 일하고 있는 엔지니어 중 전문성이 뛰어나고 경험이 많은 사람을 지명하여 FAA를 대신하여 형식증명 및 감항증명에 필요한 기술적 검토와 판단할 수 있는 공적인 권한을 부여하는 제도로 인증기관과 산업체간의 인증 관련 기술업무의 효율화에 많은 기여를 하고 있다. 우리나라에도 DER 제도를 도입한다면 항공기 개발시 인증기관-산업체간 인증업무 교류 및 외국 인증기관과의 기술적 협의가 원활해지므로 항공기 부품 및 완제기 수출에도 도움이 될 것이다.
Ⅸ. 결론
기존 금속재료에 비하여 무게비 강도와 강성도, 열안정성 등이 우수한 신소재 섬유강화 복합재료는 그 성능 효과가 탁월하여 최신 항공기, 발사체 및 인공위성 구조물에 활용되며 종래에는 구현할 수 없었던 설계 구조물들이 실제로 제작되어 운용되면서 인간의 활동범위를 확대하였고, 안전성과 신속함이 더욱 요구되는 현대 인류생활에 기여하고 있다.
특히 위성체 구조물의 중량은 총 발사중량의 5%이하이고 인공위성 전체 중량 중 구조물의 무게는 금속재료 구조의 경우 20%, 복합재료 구조의 경우 14% 정도임을 감안하면 복합재료를 위성체 구조물로 응용할 경우 발사 경비 절감 효과가 매우 큼을 알 수 있다.
항공우주구조물의 대형화와 고성능화에 따른 경량화의 필요성이 더욱 커지고, 복합재료에 관련된 기본 구성 재료, 설계 및 성형기술이 진보함에 따라 인공위성의 구조재료로써 복합재료의 응용은 더욱 다양하게 확대될 것이다.
응용분야
로켓, 인공위성
미사일
헬리콥터
절감액(천원/kg)
50,000
1,400
350～1,400
응용분야
항공기
선박 및 기타 상선
자동차
절감액(천원/kg)
70～350
35
3.5이하
참고문헌
김덕현, 21세기의 복합재료의 신전개 방향, 한국고분자학회, 1999
김종범, 복합재료 성형공법의 종류 및 특성, FITI시험연구원, 1999
박재균, 복합재료 교량의 역사와 기술현황, 대한토목학회, 2005
변준형 외 1명, 우주구조물에 있어서의 복합재료 응용, 한국기계연구원, 1998
윤범호, 복합재료의 활용을 위한 기술 교육방향에 관한 연구, 경기대학교, 1990
최흥섭 외 1명, 복합재료 항공기의 구조진단 기술, 한국비파괴검사학회, 2010

키워드

복합재료,   성형방법,   제조방법,   우주기기,   항공기