에어버스 A350과 보잉 787은 전 세계 많은 대형 항공사의 주력 기종입니다. 항공사 입장에서 이 두 광동체 항공기는 장거리 비행 시 경제적 이점과 고객 경험 사이에서 뛰어난 균형을 제공합니다. 이러한 장점은 기체 제조에 복합 소재를 사용하는 데서 비롯됩니다.
복합재료 응용 가치
상업용 항공기에 복합 소재를 적용해 온 역사는 매우 오래되었습니다. 에어버스 A320과 같은 협동체 항공기는 이미 날개와 꼬리 부분 등에서 복합 소재 부품을 사용해 왔습니다. 에어버스 A380과 같은 광동체 항공기 역시 동체의 20% 이상을 복합 소재로 제작하여 사용하고 있습니다. 최근 상업용 항공기에 복합 소재를 사용하는 사례가 크게 증가하여 항공 분야의 핵심 소재로 자리 잡았습니다. 이러한 현상은 복합 소재가 가진 여러 가지 유리한 특성 때문에 당연한 결과입니다.
알루미늄과 같은 일반 소재와 비교했을 때, 복합 소재는 가볍다는 장점이 있습니다. 또한, 외부 환경 요인에 의한 마모가 적습니다. 이것이 바로 에어버스 A350과 보잉 787 항공기의 절반 이상이 복합 소재로 제작되는 주요 이유입니다.
787에 복합재료를 적용한 사례
보잉 787의 구조는 복합재료가 50%, 알루미늄이 20%, 티타늄이 15%, 강철이 10%, 기타 재료가 5%를 차지합니다. 보잉은 이러한 구조 덕분에 상당한 무게 감소 효과를 얻을 수 있었습니다. 구조의 대부분이 복합재료로 구성되어 있어 여객기의 총중량이 평균 20% 감소했습니다. 또한, 복합재료 구조는 어떤 형태로든 제작이 가능합니다. 따라서 보잉은 여러 개의 원통형 부품을 사용하여 787의 동체를 제작했습니다.
보잉 787은 이전의 어떤 보잉 상용 항공기보다 복합 소재를 더 많이 사용합니다. 반면 보잉 777의 복합 소재 사용 비율은 10%에 불과했습니다. 보잉은 복합 소재 사용 증가가 여객기 제조 공정 전반에 걸쳐 영향을 미쳤다고 밝혔습니다. 일반적으로 항공기 생산 공정에는 여러 가지 재료가 사용됩니다. 에어버스와 보잉 모두 장기적인 안전성과 비용 절감 효과를 위해서는 제조 공정의 균형을 신중하게 맞춰야 한다는 점을 잘 알고 있습니다.
에어버스는 복합 소재에 상당한 자신감을 갖고 있으며, 특히 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)에 큰 관심을 보이고 있습니다. 에어버스는 복합 소재로 제작된 항공기 동체가 더 강하고 가볍다고 밝혔습니다. 또한, 마모가 적어 운항 중 동체 구조 유지보수 횟수를 줄일 수 있습니다. 예를 들어, 에어버스 A350의 동체 구조 유지보수 작업량이 50% 감소했습니다. 뿐만 아니라, 에어버스 A350 동체는 12년에 한 번만 점검하면 되는 반면, 에어버스 A380은 8년에 한 번 점검하면 됩니다.
게시 시간: 2021년 9월 9일
