초록 ▼

핵심기술
광센서 계측 및 아날로그센서 계측 기술을 기반으로 데이터 다중화 처리 기술을
접목한 복합재 구조 건전성 모니터링 기술

최종목표
◯ 항공기 구조물 건전성 감시를 위한 통합 계측시스템 개발
- 항공기 탑재용 전기적/광센서 통합 계측장비 개발
- 탑재통합계측장비 저장 데이터 분석이 가능한 지상시스템 개발
- 항공기 구조물 건전성 감시를 위한 알고리즘 개발
- 민/군수용 환경시험 수행을 통한 탑재통합계측장비 신뢰성 검증

◯ 실기체 비행시험을 통한 장비 및 SHM 운용성

핵심기술
광센서 계측 및 아날로그센서 계측 기술을 기반으로 데이터 다중화 처리 기술을
접목한 복합재 구조 건전성 모니터링 기술

최종목표
◯ 항공기 구조물 건전성 감시를 위한 통합 계측시스템 개발
- 항공기 탑재용 전기적/광센서 통합 계측장비 개발
- 탑재통합계측장비 저장 데이터 분석이 가능한 지상시스템 개발
- 항공기 구조물 건전성 감시를 위한 알고리즘 개발
- 민/군수용 환경시험 수행을 통한 탑재통합계측장비 신뢰성 검증

◯ 실기체 비행시험을 통한 장비 및 SHM 운용성 검증, 운용프로세스 정립
- Test-bed 기반 비행시험 수행을 통한 운용성 검증
- 운용성 시험을 통한 통합 계측시스템 적용 절차 및 프로세스 개발

◯ 상용화 개발을 통한 SHM 기술선도 및 사업화

개발내용 및 결과
복합재 항공기의 충격위치 검출, 비행하중 모니터링, 국소부위 결함탐지가 가능하도록 광센서와 전기적센서를 통합 계측할 수 있는 탑재통합계측장비를 개발하였고, 탑재통합계측장비 운용 시 획득한 데이터를 분석할 수 있는 지상시스템을 개발하였다. 탑재통합계측장비는 민수용 환경시험 규격인 DO-160G, 군수용 환경시험 규격인 MIL-STD-810G, MIL-STD-461F 기반 환경시험 수행을 통해 신뢰성을 검증하였고, 실제 항공기 Test-bed에 탑재하여 100 Sortie의 비행시험을 완료하였다. 본 과제를 통한 개발 기술을 기반으로 일부 사업화가 이루어졌으며, 추가적인 사업화를 위해 활발한 협의가 이루어지고 있다.

기술개발 배경
복합재를 사용한 항공기 구조물은 기존 금속 재질의 파손양상과는 다르게 충격으로 인한 기지균열, 기지분리, 섬유파단 및 층간분리 등의 특성으로 인해 구조물에 대한 검사시간이 오래 소요된다. 이를 위해 구조 건전성 모니터링 방안으로 제시된 광센서 계측장비는 국내/외 연구실 단위에서의 구현 및 성능 시험이 수행되어왔다. 복합재 항공기 구조물의 효율적인 구조 건전성 모니터링을 실 시스템에 적용할 수 있도록하여 국내/외 항공 산업에 기여하고자 본 과제를 통한 기술 개발을 수행하였다.

핵심개발 기술의 의의
국내 항공기 개발 사업이 활성화 되고있는 현재 시점에서 복합재 항공기를 위한 구조 건전성 모니터링 기술 개발로 항공기 복합재 구조물에 대한 검사시간 및 비용을 획기적으로 절감할 수 있으며, 항공기에 탑재하여 운용 가능한 장비를 개발함으로써 항공기 상태를 상시 모니터링 할 수 있는 기술을 지원 가능하다.
이는 곧 복합재 구조물을 포함한 항공기의 운용 경제성, 안전성 및 가용도를 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

적용 분야
항공기의 복합재 구조물 상태 모니터링을 위한 계측 및 분석
교량, 선박 등 타 분야에 확대 적용 가능

(출처 : 최종보고서 초록 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 6
• 목차 ... 9
• 제 1 장 서론 ... 10
• 제 1 절 과제의 개요 ... 10
• 1. 연구개발의 필요성 ... 10
• 2. 국내외 관련 기술 현황 ... 11
• 3. 기술개발을 통해 예상되는 파급효과 ... 12
• 제 2 장 과제수행의 내용 및 결과 ... 13
• 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 13
• 1. 최종 목표 ... 13
• 2. 개발기술의 평가방법 및 평가 항목 ... 13
• 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 14
• 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 15
• 1. 1차년도 ... 15
• 2. 2차년도 ... 36
• 3. 3차년도 ... 56
• 4. 4차년도 ... 73
• 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 88
• 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 88
• 제 3 장 결과 ... 89
• 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 89
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 89
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 90
• 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 96
• 1. 기관별 역할 및 추진 내역 ... 96
• 제 3 절 고용 창출 효과 ... 96
• 제 4 절 자체보안관리진단표 ... 97
• 제 4 장 사업화 계획 ... 98
• 제 1 절 시장 현황 및 전망 ... 98
• 제 2 절 사업화 계획 ... 100
• 제 3 절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 101
• 끝페이지 ... 101