복합재 (Composite Material)를 사용한 상업용 항공기와 복합재의 장단점

 

항공기에 복합재를 사용하는 것은 이제 별난일은 아니다.  복합재는 항공 산업에 혁명을 일으켜 더 가볍고, 더 연료 효율적이며, 내구성이 좋은 항공기의 건설을 가능하게 하고 있음.

 

현재 복합재를 사용하여 제작된 상업용 항공기는 아래 7가지로 파악된다.

1. Boeing 787 Dreamliner
2. Airbus A350
3. Bombardier CSeries (now Airbus A220)
4. Embraer E2 series
5. Mitsubishi Regional Jet (MRJ)
6. COMAC C919
7. Irkut MC-21

A350

 

복합재를 사용한 항공기는 아래와 같은 장단점을 가지고 있다.

 

  장점

경량화 (Lighter weight)

: 기존 알루미늄 합금보다 가벼워 항공기의 전체 중량을 줄이고 연비를 개선

강도 (Strength)

: 튼튼하고 내구성이 강하여 항공기 구조가 튼튼해지고 구조적 고장 위험이 감소

내식성 (Corrosion resistance)

: 부식에 대한 저항성이 높아 항공기의 수명이 길어지고 유지 비용이 절감

피로 저항성 (Fatigue resistance)

: 피로에 대한 내성도 높아 항공기 수명이 길어지고 유지관리 비용도 절감

설계 유연성 (Design flexibility)

: 더 큰 설계 유연성을 제공하여 제조업체가 상업용 항공기를 위한 독특하고 혁신적인 설계를 만들 수 있도록 함

 

  단점

높은 비용 (High cost)

: 전통적인 재료보다 비싸기 때문에 항공기 제조 초기 비용이 더 많이 들 수 있음

복잡한 제조 공정 (Complex manufacturing process)

: 제조공정은 기존의 재료에 비해 복잡하여 생산비용을 증가시킬 수 있음

수리 및 유지보수 (Repair and maintenance)

: 수리 및 유지보수는 기존 재료에 비해 더 복잡하고 어려움

장기적 관점에서 성능 불확실성 (Unknown long-term performance)

: 전통적인 재료만큼 오랫동안 사용되지 않았기 때문에, 이들 재료의 장기적인 성능은 아직 완전히 알려져 있지 않음

 

 

위의 단점에도 불구하고 최근 항공기의 추세는 복합재를 최대한 많이 활용하는 방향으로 진행 중임.