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논문 상세정보

전기동력 수직이착륙 항공기의 복합재료 적용을 위한 소재인증 방안 고찰

A Study on the Certification Method for the Application of Composite Material of eVTOL Aircraft

초록

전 세계적으로 도심항공교통이 미래 혁신산업으로 주목받고 있으며 국내/외 유수의 산업체들은 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기 설계 및 제작에 구조적 강건성과 경량화를 위해 복합재료의 적용을 고려하고 있다. 본 논문에서는 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기에 복합재료를 적용하기 위하여 항공선진국의 복합재료 인증체계 및 국내 실정에 적합한 항공용 복합재료 인증 절차 및 방법, 재료 입증을 수행할 조직구성 등 항공안전기본계획에 의해 제도화된 복합재료 인증체계에 대해 분석하였다. 국내에서 수립된 항공용 복합재료 인증체계에 의해 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기 제작사는 사전 소재인증을 통해 국산 항공기에 복합재료를 적용하는 것이 용이해졌을 뿐만 아니라 형식증명 기간 내에 소재 입증에 대한 부담이 감소할 것이다. 또한, 재료 품질 및 성능이 입증된 국산 복합재료의 제작사는 국산 항공기 적용을 위한 진입이 수월할 것이며 항공기에 적용한 경험이 있는 재료 제작사는 해외 수출에도 긍정적인 영향을 미칠 것이다. 이를 통해 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기 산업발전을 도모하고 국내에서 제작된 기체의 국제적 신인도 제고를 기대할 수 있을 것이다.

Abstract

Urban Air Mobility is attracting attention as a future innovation industry around the world, and leading industries are considering the application of composite materials for structural robustness and lightening in the designing and manufacturing new concept eVTOL aircraft. To apply composite materials to the new concept of eVTO aircraft, this paper was analyzed about composite material qualification system of FAA & EASA and institutionalized by Korea Government, including the procedures and methods, the organization to carry out the material verification for domestic conditions. The domestic composite material qualification system will not only make it easier for manufacturers of eVTOL aircraft with a new concept to apply composite materials to domestic aircraft through pre-material qualification, but also reduce the burden of material qualification within the period of type certification. In addition, domestic manufacturers of composite materials with qualified material quality and performance will be easy to enter for domestic aircraft applications and composite material manufacturers with experience in applying to aircraft will have a positive impact on overseas exports. This system will be able to promote the development eVTOL aircraft industry of a new concept and enhance international credibility of made aircraft in Korea.

본문요약 

문제 정의
  • (국토교통부고시 제2017-934호) 항공기 인증 및 운항안전 고도화를 위한 중점추진 과제로서 항공기용 복합재료 인증 시스템 구축을 선정하여 항공선진국과 동등한 복합재료 인증체계 구축을 위한 계획을 수립하였다.

    고시하였다.(국토교통부고시 제2017-934호) 항공기 인증 및 운항안전 고도화를 위한 중점추진 과제로서 항공기용 복합재료 인증 시스템 구축을 선정하여 항공선진국과 동등한 복합재료 인증체계 구축을 위한 계획을 수립하였다.

  • 본 논문에서는 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기에 복합재료를 적용하기 위한 국내/외 복합재료 인증(Composite Material Qualification) 제도 및 절차에 대해 소개하고 적합성을 입증하는 방법에 대해 제시하고자 한다.

    또한 복합재료는 기존재료보다 밀도가 낮기 때문에 기체의 경량화에 따른 높은 연료효율을 기대할 수 있을 것이다. 논문에서는 신개념의 전기동력 수직이착륙 항공기에 복합재료를 적용하기 위한 국내/외 복합재료 인증(Composite Material Qualification) 제도 및 절차에 대해 소개하고 적합성을 입증하는 방법에 대해 제시하고자 한다.

  • 인증된 복합재료 데이터베이스를 활용하고자 하는 산업체 및 연구기관들이 국산 복합재료를 적용한 항공기 설계에 사용하도록 하는 것을 목표로 하고 있다.

    인증된 복합재료 데이터베이스를 활용하고자 하는 산업체 및 연구기관들이 국산 복합재료를 적용한 항공기 설계에 사용하도록 하는 것을 목표로 하고 있다.

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참고문헌 (9)

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  4. 4. European Aviation Safety Agency, "Special Condition for Small-Category VTOL Aircraft," Cologne, Germany, July 2019. 
  5. 5. European Aviation Safety Agency, "Proposed Means of Compliance with the Special Condition VTOL," Cologne, Germany, May 2020. 
  6. 6. Federal Aviation Administrative, "Inforamtion: Acceptance of Composite Specifications and Design Values Developed using the NCAMP Process," Memorandum, AIR100-2010-120-003, Washington D.C., U.S.A, September 2010. 
  7. 7. European Aviation Safety Agency, "Composite Material, Acceptance of Composite Specifications and Design Values Developed using the NCAMP Process," Certification Memorandum, EASA CM-S-004, Cologne, Germany, January 2014. 
  8. 8. National Center of Advanced Material Performance, "Standard Operating Procedures," Wichita, U.S.A, March 2017. 
  9. 9. U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, "Material Qualification and Equivalency for Polymer Matrix Composite Material Systems: Updated Procedure," DOT/FAA/AR-03-19, Washington D.C., U.S.A, September 2003. 

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