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중소기업 기술로드맵 조회결과

로드맵 분류표 보기    
저비용 고효율 항공기체 소재 개발
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

저비용 고효율 항공기체 소재 개발 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 항공기를 개발함에 있어서 고성능과 유류비 절감을 위하여 중량 절감이 매우 중요한 요소가 되고 있으며, 이를 위한 경량 고강도의 구조 성능에 전도성, 전자파 흡수 등의 기능을 융합하여 기존 항공기 기체 소재보다 다양한 기능과 우수한 성능을 가진 저비용 고효율 소재 개발을 의미함
  • 범위 : 금속과 폴리머를 복합화한 하이브리드 소재, 저가용 복합재료, 형상기억합금(shape memory alloy), 구조형 소재(structural material) 등을 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
저비용 고효율 항공기 기체 소재 개발 고인성 복합재 기술
  • 열가소성 복합재 개발
  • 섬유-금속 적층판 복합재(Fiber Metal Laminates, FML) 개발
전동성 및 전자파 흡수 복합재 기술
  • 구조용 나노-마이크로 하이브리드 복합재 기술
  • 스텔스용 전자파 복합소재기술
  • 전파흡수 도료(RAM) 개발/적용 기술
  • 전파흡수 금속재 구조물 설계/제작 기술
대형 복합재 액상성형 기술
  • 3차원 직조 프리폼 제조 기술
  • 대형 복합재 액상 성형(BRI, Infusion) 기술
복합재 구조물 일체성형 기술
  • Co-cure / Co-bond 성형 기술
  • 고굴곡 복합재 구조물 성형 기술
  • 복합재 Rod / Shaft 설계 및 제작 기술
복합재 구조물 성능 평가 기술
  • 복합재 기본 물성 및 피로 물성 DB 구축 기술
  • 복합환경 시험평가 및 인증 기술 개발
복합재 구조물 건전성 감시 기술
  • 센서 회로망 설계 및 실시간 계측 기술
  • 측정 결과 분석 및 수명예측 기술

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
저비용 고효율
항공기 기체소재 개발
항공기
  • On-line Consolidation이 가능하여 제조 단가를 감소시킬 수 있는 장점이 있어서 항공기용 1차 및 2차 구조물에 적용 가능한 열가소성 복합재 기술
  • 다종 재료를 사용하는 경우의 복합재 부품 제조 기술로서 KFX, LCH, LAH 등 신형 항공기 개발과 기존 항공기 개량사업에 적용 가능한 복합재 구조물 일체성형 기술
자동차
  • 저가의 복합재 신공정을 개발하여 제조 단가 절감을 통하여 차체 및 내외장재에 적용을 가능케 하는 대형 복합재 액상 성형 기술
IT, 전자
  • 전기 전도도(S/m) 및 중심 주파수 전자파 흡수능/두께(dB/mm) 성능 개발에 따른 디스플레이, PCB, 휴대기기 등에 적용 가능한 전기/전자파 제어 복합재 기술
풍력, 위성, 건축 등
  • 표준화된 시험평가와 인증된 DB 적용으로 제품의 제작공정의 안정화와 신뢰성 향상에 활용 가능한 복합재 구조물 성능 평가 기술
  • 복합재 구조물(풍력블레이드 등)의 운용 중 손상의 발생 여부, 손상의 위치, 종류 및 크기를 식별하고, 구조물의 잔류 수명을 예측하는 복합재 구조물 건전성 감시 기술
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

항공기 기체 소재 분야의 전 세계 시장은 2016년 83,341 억 원에서 연평균 2.9%로 증가하여 2025년에는 112,275 억 원에 이를 것으로 추산됨

[ 저비용 고효율 항공기체 소재 개발 분야의 세계 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 83,341 86,144 89,042 91,893 94,883 98,020 3.2

* 출처 : 산업통상자원부, 항공산업 전략기술 로드맵, 2013

나. 국내시장

해당 분야의 국내 개발제품 시장은 2016년 1,541억 원이고 연평균 11.4%로 증가하여 2021년에는 2,716억 원에 이를 것으로 추산됨

[ 저비용 고효율 항공기체 소재 개발 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
국내시장 1,541 1,739 1,964 2,188 2,437 2,716 11.4

* 출처 : 산업통상자원부, 항공산업 전략기술 로드맵, 2013

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 항공기 운항시 배기가스 저감 및 연료 효율성 향상을 위한 기체 경량화에 대한 시장 요구 확대

기체 경량화를 위한 복합소재 개발의 경우 신소재 승신 및 사용과정에 많은 시간과 비용 소요

(2) 항공소재 분야에서 타이타늄 합금은 소재 중 금액 비중으로 25%를 차지하는 고부가가치 소재로 연구개발을 위한 높은 관심

  • 철강에 비교하여 강도 및 밀도가 2배 강하며 탁월한 내식성 및 생체적합 소재
  • 타이타늄의 항공 시장 내 규모는 약 10조원으로 연평균 성장률 또한 4%의 높은 수준
5.핵심요소기술 선정
  • 확정된 요소기술을 대상으로 산·학·연 전문가로 구성된 핵심요소기술 선정위원회를 통하여 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정
  • 핵심요소기술 선정은 기술개발시급성(10), 기술개발파급성(10), 단기개발가능성(10), 중소기업 적합성(10)을 고려하여 평가

[ 저비용 고효율 항공기체 소재 개발 분야 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술
복합재 성형 기술 고인성 복합재 기술
대형복합재 액상성형 기술
복합재 구조물 일체성형 기술
복합재 건정성 감시 기술 복합재 구조물 성능 평가 기술
복합재 구조물 건전성 감시 기술
전기/전자파 복합재 기술 전기/전자파 제어 복합재 기술