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탄소섬유복합재 가공 원천기술 개발

생기원 이석우 수석연구원팀 

남도영 기자 namdo0@dt.co.kr | 입력: 2018-02-13 14:02

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탄소섬유복합재 가공 원천기술 개발
한국생산기술연구원 이석우 수석연구원(왼쪽)과 김태곤 선임연구원이 유연가공시스템에 들어가는 다관절 로봇을 활용해 탄소섬유복합재에 드릴링 가공을 시험하고 있다. 생기원 제공

국내 연구진이 탄소섬유복합재 가공에 필요한 원천기술 개발에 성공했다.

한국생산기술연구원은 이석우 생산시스템그룹 수석연구원이 이끄는 공동 연구팀이 경량부품 생산을 위한 탄소섬유복합재 가공기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

무게는 철의 4분의 1 이하면서 강도는 10배에 달하는 탄소섬유복합재는 경량화가 필요한 분야에서 매력적인 소재로 꼽히지만, 원재료와 공정비용이 높은 데다 항공기, 자동차 등 기준이 높은 최종제품에 사용할만한 품질 확보가 어려워 이를 개선할 기술 개발이 필요한 상황이다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 항공기용 대형부품에 적합한 대량생산방식과 다양한 차종부품 생산에 유리한 유연생산방식의 '투 트랙' 전략으로 기술개발에 나섰다. 먼저 워터넷과 드릴링 절삭기능을 하나의 공구로 통합한 복합가공장비를 개발해 항공기용 대형부품의 생산성을 개선하고, 광학스캐너를 활용한 '3D 광학 고속 검사기술'을 최초로 개발해 대형부품 품질검사 속도를 높였다. 이와 함께 다양한 형태의 자동차 부품생산을 위한 워터젯·드릴링·분진흡입 등 각각의 기능을 전담하는 다관절 로봇을 최적의 위치에 배치한 유연가공시스템을 개발했다.

생기원 주관으로 산·학·연 14개 기관이 참여한 이번 과제에는 3년 동안 53건의 특허를 출원해 10건(해외 2건 포함)이 등록된 상태다. 이 기술을 상용화할 경우 국내에도 탄소섬유복합소재를 부품으로 가공해 제품화하는 산업생태계가 조성될 전망이라고 연구진은 설명했다.

이석우 수석연구원은 "이번 기술 개발을 통해 국내 탄소섬유복합재 산업생태계 조성에 꼭 필요한 부품가공 역량을 갖추게 됐다"며 "앞으로 지속적인 성능 테스트를 거쳐 장비 성능을 안정화하고 연구데이터를 축적해 기술 완성도를 높이겠다"고 말했다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr

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