한국항공우주연구원

지난 기사에 이어 금번 기사에서는 독일항공우주센터(DLR)의 항공 분야 주요 프로젝트의 4개 분야인 시장수요 대응 연구, 기술기반 실용화 연구, 기후변화 대응기술 연구, 친환경 추진기술 연구 중 시장수요 대응 연구에 대해 살펴보고자 한다. 시장수요 대응 연구는 실제 시장이나 산업계의 요구에 의해 수행되거나, 연구개발 종료 후 바로 산업현장에서 투입되어 적용과 활용이 가능한 연구를 일컫는다.

독일항공우주센터(DLR)의 시장수요 대응 연구로는 크게 2가지가 있다. 하나는 진동을 활용한 기체 날개의 결빙제거 방법에 관한 연구이고, 다른 하나는 섬유강화플라스틱(FRP)의 손상 부위만 부분적으로 수리하는 방안에 관한 연구이다.

먼저, 진동을 활용한 기체 날개의 결빙제거 방법에 관한 연구는 구체적으로 기체 날개에 붙은 얼음을 날개에 진동을 주고, 얼음이 깨져서 떨어져 나가는 방식으로 기체에 얼음을 제거하는 방식을 개발하기 위한 연구이다. 기존에는 날개 표면에 공기 통로를 만들고, 뜨거운 공기를 흘려보내 날개를 데워두는 방식이나 날개 표면을 가열하는 방식을 주로 사용해 왔으나, 이 방법은 많은 에너지를 필요로 하여 효율이 떨어진다는 점이 한계점으로 지적되어 왔다. 

한편, 독일항공우주센터(DLR)에서는 비행기에서 FRP(섬유강화플라스틱) 사용비중이 점차 높아지는 가운데 FRP의 부분수리를 위한 혁신적인 프로세스 고안하기 위한 연구도 진행 중이다. 금속재질의 경우 부분수리가 가능하지만, FRP 부분이 손상됐을 경우 통째로 교환해야 하기 때문에 비용, 시간, 자원 측면에서 낭비요소 존재해 왔고, 이런 점이 한계점으로 지적이 되어 왔다. 따라서, 독일항공우주센터(DLR)은 부분적으로 수리가 가능한 FRP 수리방안을 연구했고, 그 결과 독일항공우주센터(DLR)는 손상된 부위를 레이저로 절단 후 절단부위에 해당하는 패치와 동일한 크기의 얇은 금속 박지를 만들어 진공/고온에서 압축하여 부착하는 방식을 고안하였다. 그러나 이 새로운 FRP 수리방식은 항공 분야에서 실제 활용될 수 있을 정도의 내구성과 신뢰성 확보가 도전과제이자 현안이 되어 있다.

* 관련 그림들은 첨부파일 참고

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

DLR(2015), “Research Report and Economic Development”, DLR Annual Report

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