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중소기업 기술로드맵 조회결과

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친환경 소형 가스터빈엔진
* 발행 년도 : 2016년
1. 기술로드맵

친환경 소형 가스터빈엔진 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위

- 정의 : 가스터빈은 가스 등의 연료를 동작 유체의 내부 또는 외부에서 연소시켜 동작 유체에 열에너지를 준다음 고압, 고온의 가스를 만들어 터빈에 공급함으로써 직접 회전할 수 있게 한 원동기를 의미함

- 범위 : 항공용 가스터빈엔진은 추진방식에 따라서 터보제트(Turbo-jet), 터보프롭(Turbo-prop), 터보샤프트(Turbo-shaft) 그리고 터보팬(Turbo-fan) 엔진으로 분류 할 수 있으며 기존 제품에 비해 소형화 및환경 친화적인 측면이 강화된 것을 친황경 소형 가스터빈으로 구분함

3. 시장현황 및 전망분석
가. 시장현황 및 전망
  • 세계 민간 항공기 엔진 관련 시장의 규모는 2020년에 약 856억 달러 규모에 이를 것으로 판단되며 이 중에서 지역별로는 북미(54%), 유럽(30%), 아시아태평양(13%) 순으로 점유율을가지는 것으로 추정됨
  • 각 엔진별 시장 점유율: 터보팬 엔진은 생산대수 측면에서 46%를 차지하고 있으나 판매 가치로 보면 약 92%의 점유율을 보여 타엔진에 비해 절대 우위를 점하고 있음
[ 세계 민간 항공기 엔진 관련 시장규모 및 전망 ] (단위 : 십억달러, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
민간 항공기엔진세계시장 58.5 67.4 72 75.6 83.3 85.6 7.9
친환경 소형가스터빈엔진 시장 9.7 11.2 12 12.6 13.8 14.2 7.9
[ 친환경 소형 가스터빈 엔진 국내 시장규모 및 전망 ] (단위 : 억원, %)
제품 시장현황 및 전망
구분‘15‘16‘17‘18‘19‘20CAGR
('15~'20)
친환경 소형가스터빈엔진 시장 63 68 74 80 86 93 8.1
4. 기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 세계동향

  • 친환경 소형 가스터빈 엔진 기술의 지난 7년(‘10~’16) 간 출원동향11)을 살펴보면 연도별로 출원경향이 증가와 감소를 반복하고 있고, 지속적으로 친환경 소형 가스터빈 엔진 관련 기술개발활발
    • 각 국가별로 살펴보면 미국과 유럽은 증가와 감소를 반복하는 추세, 일본과 한국은 출원건수가 많지는 않으며 출원건수를 유지하는 경향을 보이고 있음
  • 국가별 출원비중을 살펴보면 미국이 64.8%로 최대 출원국으로 친환경 소형 가스터빈 엔진 기술을 리드하고 있는 것으로 나타났으며, 유럽이 24.0%, 일본이 9.3%, 한국이 1.8%의 출원비중을 보이고 있으며 한국의 출원이 미흡함
친환경 소형 가스터빈엔진 세계동향

(2) 국내동향

  • 국내 출원인 동향을 살펴보면 대기업은 현대중공업이 유일하며, 중소기업은 없으며 박영찬, 김기태 등 개인출원인이 4명 나타남
  • 기업 이외의 주요출원인을 살펴보면 한국항공우주연구원, 국방과학연구소가 각 1건씩 출원하였고,대학은 없음. 친환경 소형 가스터빈 엔진 분야는 국내에서 기술개발이 매우 미진한 분야로 판단
5. 핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산․학․연 전문가로 구성된 핵심기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심기술 선정
  • 핵심기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성 (10)을 고려하여 평가

[ 친환경 소형 가스터빈 엔진 분야 핵심기술 ]

핵심요소기술 선정
분류핵심기술개요
압축기 정밀 압축기 제작 기술 진공 주조 및 정밀 가공 방법 적용 및 3D 프린터를 이용한 일체형 가공
압축기 경량화를 위한 소재 기술 기존 알루미늄 합금을 마그네슘 합금으로 대체하여 2,700 kg/m3의 밀도를 1,800 kg/m3 으로 낮춰 엔진 경량화 시도
터빈 정밀 터빈 제작 기술 고온소재에 대한 주조 및 정밀가공 기술
고온 열차폐 기술 고온의 연소가스에 장시간 노출되는 터빈 소재에 대한 열차폐 기술
엔진제어 전자식통합엔진제어장치(FADEC)의 엔진전자제어장치(EECU) 기술 전자식통합엔진제어장치(FADEC)는 항공기 엔진부에 장착되어 항공기의 제트엔진을 전자식으로 제어하는 장치로, 이 장치의 핵심부가 엔진전자제어장치(EECU)
연소기 고효율 및 저 NOx 생성 연소환경 조성 연소효율의 극대화 및 저 NOx 생성을 위한 연소기 최적 설계
엔진 인증기술 미국 FAA 및 유럽의 BASA 인증기술 항공기용 엔진은 반드시 국제적으로 규정된 인증기술을 획득하여 엔진 개발의 전 과정을 통해서 인증절차를 획득하도록 해야 함