현대에 와서는 뛰어난 비행 성능과 충분한 안전성을 보장하기 위해 모든 사람들이 이용하는 민간 항공기에 고급 복합 소재가 사용되고 있습니다. 하지만 항공 발전의 역사를 전체적으로 되돌아보면, 최초의 항공기에는 어떤 재료가 사용되었을까요? 장시간 비행과 충분한 하중을 감당해야 한다는 점을 고려할 때, 항공기 제작에 사용되는 재료는 가볍고 강해야 합니다. 동시에 가공이 용이해야 하고, 고온 저항성 및 내식성과 같은 여러 요구 사항을 충족해야 합니다. 적합한 항공 재료를 선택하는 것은 결코 쉬운 일이 아닌 것 같습니다.
항공 소재 과학의 지속적인 발전과 함께, 사람들은 두 가지 이상의 소재를 결합하여 각 소재의 장점을 결합하고 단점을 상쇄하는 복합 소재의 사용을 점차 늘려가고 있습니다. 전통적인 합금과는 달리, 최근 항공기에 사용되는 복합 소재는 주로 경량 수지 매트릭스에 탄소 섬유 또는 유리 섬유 부품을 혼합한 형태로 구성됩니다. 합금에 비해 가공 및 변형이 용이하고, 설계 도면에 따라 각 부품의 강도를 조절할 수 있다는 장점이 있습니다. 또한 금속보다 저렴하다는 장점도 있습니다. 국제 민간 항공 시장에서 높은 평가를 받고 있는 보잉 787 여객기는 복합 소재를 대규모로 사용하고 있습니다.
미래 항공 재료 과학 분야에서 복합 재료가 핵심 연구 방향이라는 점에는 의심의 여지가 없습니다. 여러 재료를 결합하면 1+1이 2보다 큰 시너지 효과를 낼 수 있으며, 기존 재료에 비해 훨씬 더 많은 가능성을 제공합니다. 미래의 여객기는 물론 더욱 정교한 미사일, 로켓, 우주선 및 기타 우주 발사체는 재료의 적응성과 혁신성에 대한 요구 사항이 더욱 높아질 것이며, 이러한 요구를 충족할 수 있는 것은 오직 복합 재료뿐일 것입니다. 그러나 기존 재료가 역사 속에서 그렇게 빨리 사라지지는 않을 것이며, 복합 재료에는 없는 장점도 분명히 가지고 있습니다. 현재 여객기의 50%가 복합 재료로 만들어진다고 하더라도, 나머지 부분은 여전히 기존 재료를 필요로 할 것입니다.
게시 시간: 2021년 5월 28일
