경상대학교 항공우주산학협력관 전경 (사진=경상대 제공)

국립 경상대학교(이하 경상대)는 산업통상자원부가 지원하고 한국항공우주산업(주)이 주관하는 ‘2019년 해외수주연계 항공부품산업 공정기술개발사업’에 선정돼 올 7월부터 5년간 약 21억 원을 지원받는다고 27일 밝혔다.

이번 사업에는 한국항공우주산업(KAI) 주관으로 경상대와 울산과학기술원(UNIST)·한국산업기술시험원(KTL)·한국섬유개발연구원(KTDI)·한국복합소재(KCI)가 공동으로 참여한다. 이들 기관은 단일 통로 대형 민항기용 복합재 주익 스킨 일체형 모듈 및 열가소성 복합재 모듈을 개발할 예정이다.

사업에 선정 후 그동안 사업 준비 기간을 거쳐 12월에 본격적인 연구에 들어갔다. 본 사업에는 경상대의 항공핵심기술 선도연구센터(ERC) 핵심연구원인 최진호 교수, 권진회 교수, 남영우 교수 등이 참여하며 석사·박사급 대학원생 10명이 참여한다.

항공핵심기술 선도연구센터에 따르면 복합재는 비강도·비강성이 우수해 항공기에 많이 적용되는 소재다. 이러한 항공기용 복합재 부품을 더욱 간단하고 친환경적으로 만들기 위한 연구가 경상대학교 항공핵심기술 선도연구센터에서 진행되고 있다.

연구를 통해 개발되는 기술은 대량생산이 가능하고 기존 항공산업에 적용된 항공기용 복합재 부품의 패러다임을 바꾸는 획기적인 기술이다.

기존 항공기용 복합재 부품은 재활용이 어렵고 용접이 불가능한 열경화성 수지를 재료로 사용하여 제작한다. 열경화성 수지를 성형하기 위해서는 고온·고압의 환경이 필요하다. 이러한 환경을 조성하기 위해서는 오토클레이브가 사용된다.

하지만 오토클레이브를 사용하기 위해서는 복합재 부품의 진공처리와 같은 전처리 작업이 필수적이므로 작업의 반복성이 떨어지고, 수지 경화에도 기본 5시간 이상이 소요된다.

최진호 교수는 “열경화성 수지는 재활용이 어렵고 용접이 불가능한 점, 오토클레이브는 반복성·생산성이 떨어진다는 점에서 현재의 복합재 성형공정의 변화가 필요하다”라며 “이번 연구를 통해 기존의 성형공정에서 벗어나 반복성ㆍ생산성이 우수한 공법을 개발하고 친환경 소재를 확보할 것”이라고 설명했다.

항공핵심기술 선도연구센터는 복합재 항공기에 친환경적이고 생산성을 증진할 수 있는 소재가 접목돼야 한다고 판단해 2018년부터 한국항공우주산업(주)과 함께 ‘AFP 성형공정 및 용접 기술 기반 일체형 열가소성 복합재 동체 모듈의 원천 기술 개발’ 연구를 진행 중이다.

또한, 친환경 소재의 연구 기반을 마련하기 위해 올해 말까지 고속 열성형 장비 등의 대형 장비를 구축할 예정이다.