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NTIS 바로가기공업화학 = Applied chemistry for engineering, v.27 no.3, 2016년, pp.252 - 258
김득주 (경상대학교 나노.신소재융합공학과) , 오대윤 ((재) 경남테크노파크 항공우주센터) , 정문기 (경상대학교 나노.신소재융합공학과) , 남상용 (경상대학교 나노.신소재융합공학과)
The weight reduction and improved mechanical property are one of the prime factors to develop new materials for the aerospace industry. Composite materials have thus become the most attractive candidate for aircraft and other means of transportations due to their excellent property and light weight....
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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복합소재를 항공기에 적용하였을 경우, 경량화 외에 얻을 수 있는 장점은 무엇인가? | 항공기 설계자들은 복합소재를 다양한 부품소재에 적용하여 개발 중인데 이는 무게 대비 강성비가 아주 높기 때문이며 특히 강성이 우수한 탄소섬유와 접착제를 사용한 매트릭스 복합체의 경우 기존 금속 재료보다 월등히 경량화가 가능하고 밀도의 경우 알루미늄보다 낮기 때문에 이를 이용하여 항공기의 중량을 줄일 수 있으며 대부분의 항공기 기체에 사용되고 있다(Figure 1)[6,7]. 이와 동시에 연료효율을 높여 항공권 비용절감이 가능하며 이착륙 속도 및 거리의 감소, 비행속도의 증가, 공해물질의 저감 등 다양한 장점을 가지고 있다. | |
복합재료란 무엇인가? | 이러한 목표에 부합하기 위한 맞춤형 소재로써 고기능성 복합소재가 항공기용 부품소재로 적용되어 제작이 되고 있다. 복합재료란 성분 또는 형태가 다른 두 종류 이상의 물질이 조합되어 각각의 물질이 가지는 장점의 극대화와 상호 부족한 물성의 보완을 통하여 단일 소재보다 향상된 물성을 가진 재료를 의미한다. 복합재료는 섬유, 입자 등과 같은 충전제와 고분자, 금속, 세라믹과 같은 기지물질로 구분되며 적용되는 분야가 요구하는 물성에 따라 다양한 종류의 소재 선택과 가공조건의 변경을 통하여 소재가 개발 가능하다는 장점을 가지고 있다[2,3]. | |
다양한 종류의 복합재료는 기존 금속, 철 소재에 비해 어떠한 장점을 가지는가? | 특히 복합재료의 경우 타 소재에 비해 경량화가 가능하기 때문에 연료를 소비하게 되는 자동차, 비행기, 기차 등의 교통수단에 대한 적용과 동시에 고기능성 부품소재의 개발에도 활발히 적용이 되고 있다[4,5]. Table 1에 나타내었듯이, 다양한 종류의 복합재료가 개발이 되어 기존의 금속, 철 등을 대체할 소재로 연구가 진행되어 왔는데 기존 소재 대비 10~60% 정도의 중량 감소효과를 나타냄을 확인할 수 있다. 항공기 설계자들은 복합소재를 다양한 부품소재에 적용하여 개발 중인데 이는 무게 대비 강성비가 아주 높기 때문이며 특히 강성이 우수한 탄소섬유와 접착제를 사용한 매트릭스 복합체의 경우 기존 금속 재료보다 월등히 경량화가 가능하고 밀도의 경우 알루미늄보다 낮기 때문에 이를 이용하여 항공기의 중량을 줄일 수 있으며 대부분의 항공기 기체에 사용되고 있다(Figure 1)[6,7]. |
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