[카본코리아] 항공산업의 경량화를 위한 필수 소재 ‘탄소복합재’

[산업일보]
무인기 개발, 일반 항공기의 연료 절감 등을 위해 항공기 소재 경량화에 대한 연구 개발이 이어지고 있다.

대한항공은 최근 서울 삼성동 코엑스(COEX)에서 열린 ‘카본 코리아 2022(CARBON KOREA 2022)’에 참가해 독자적으로 개발한 중고도 무인기와 저피탐 다목적 무인 편대기 축소 모형, 탄소복합재로 제조한 비행기 날개 끝 구조물 등을 전시했다.


대한항공 항공우주사업본부 백승대 차장은 “어쩔 수 없는 제약이 있는 동체의 일부 부분은 제외하고, 날개를 비롯한 대부분의 구조에 탄소복합재를 사용한 전략 무기인 중고도 무인기를 개발했다”고 밝혔다.

탄소복합재를 사용하는 가장 결정적인 이유는 항공기의 ‘경량화’ 때문이다. 비용이 다른 소재보다 많이 든다고 하더라도, 무인기가 임무를 수행하기 위해서는 무게를 줄이는 게 제일 중요하다는 것이 백 차장의 설명이다.

전략 무기인 무인기에만 탄소복합재가 적용되는 것은 아니다. 보잉 737맥스의 날개 끝단의 항력과 와류 등을 줄이기 위한 일체형 구조물 윙렛(Winglet)도 탄소복합재를 사용해 제조했다. 저항하는 힘을 줄이는 구조물을 경량화해 약 2.2%의 연료 소모를 줄일 수 있다.


이처럼 가볍고, 강한 강도와 방열 등 다양한 기능을 갖는 탄소복합재는 항공과 우주산업에서 필수적인 소재다.

백 차장은 “과거 나로호 조립과 나로호에 탑재한 위성 등을 대한항공이 제작했다”며 “발사체에도 탄소복합소재가 많이 들어가는데, 이 소재를 다룰 수 있어야 조립을 할 수 있다”고 항공·우주산업에서 탄소복합재의 연구가 중요한 이유를 밝혔다.

코로나19로 항공산업이 주춤했을 때에도 무인기 개발 등 관련 연구를 지속해온 대한항공은 향후 중고도 무인기를 사우디아라비아 등에 수출할 계획이다.

한편, 다양한 탄소 융·복합 소재 기술 및 제품을 선보인 카본 코리아 2022는 한국탄소나노산업협회와 한국탄소산업진흥원 공동 주관했으며, 78개 사가 132부스 규모로 참가했다.