감태현_세계 항공기 관련 기관 현황(아시아 오세아니아 지역) - 2.hwp

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영실 방
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세계항공기관련기관현황 - 2 ( 유럽지역 ) 작성 : 한국항공우주연구원감태현 ( 전문위원 ) 일본의공익재단법인인 항공기국제공동개발촉진기금 에서는매년 항공기등에관한기술개발동향조사 라는과제를수행한다. 기금은이를통해매년각국의항공기관련산업체, 학계및연구기관을방문하여실태조사를수행해오고있으며, 2010년부터 2013년까지 4년간조사한보고서를 2015년 3월발간하였다.

1 세계항공기관련기관현황 - 2 ( 유럽지역 ) 작성 : 한국항공우주연구원감태현 ( 전문위원 ) 일본의공익재단법인인 항공기국제공동개발촉진기금 에서는매년 항공기등에관한기술개발동향조사 라는과제를수행한다. 기금은이를통해매년각국의항공기관련산업체, 학계및연구기관을방문하여실태조사를수행해오고있으며, 2010년부터 2013년까지 4년간조사한보고서를 2015년 3월발간하였다. 이글은상기보고서를아시아 오세아니아지역, 유럽지역, 미국 캐나다지역및미국 지역으로분류하여요약정리한다. (1) 조사목적 유럽의연구시설, 대학, 기업등을방문하여 1 차세대와미래민간항공기용엔진기술 의연구개발동향의실태조사, 2 차세대항공기기술연구개발동향및향후항공기용 첨단기술연구개발의실태조사. (2) 주요결과 조사목적에따라유럽의주요연구기관, 대학, 기업등을사전에검토하여다음의기 관을방문하였음. 1) Safran / SNECMA 사 (Villaroche, France) EU Framework 연구의 SAGE 2에서연구를진행하고있는 Open Rotor의연구개발실시상황과차세대엔진 Leap-X 개발현황및 Safran 그룹전체의항공기산업관련연구개발현황등을조사하고, 프랑스와유럽의미래항공기엔진의연구동향및방향등에관한 Safran / SNECMA사의견해를조사.

2 파리에서동남쪽으로약 50Km의시골에있는 Safran그룹 Snecma사의 Villaroche 공장의항공엔진관련연구개발상황등을조사한결과로서, Snecma사의직원은 12,400명, 매출 42억유로의항공엔진과로켓엔진전문업체로서민간항공기용엔진의대부분은 GE사와협력으로, CFM56, CF6, GE90, GP7200의양산엔진이주류임. CFM56은 2010년 12월 31일현재 22,000대이상을출하하고 CFM56의후속인 Leap-X1C엔진을 2015년 TC 취득을목표로개발중. 또한 NPO Saturn 사 ( 러시아 ) 와 PowerJet 사를설립, 리져널제트기 Sukhoi Superjet 용 SaM146 엔진을개발 (2011 년 5 월 EIS) 하였으며, 비즈니스제트기용추력 9,500 ~ 12,000Lb 의 Silvercrest 엔진을독자개발중. 연구개발은다방면에걸쳐실시하고있으며, 항공엔진관련으로는, Leap-X에적용할수있도록 RTM 팬동익 (φ70 ") 의개발에주력함과동시, ACARE2020 SRA 및 ACARE2050 Vision에대해, CMC LPT/Open Rotor Engine/ Innovative cycle engine (Variable /Intercooled/Regenerative cycle 및 Pulse detonation cycle/hybrid PDE-turbine) 등의연구테마를 2018~25년까지기술이전을목적으로연구개발중. Open Rotor에대해서는 EU의 SAGE 2 프로그램에적극적으로참여하고있으며, 소음과제에대해서도해결책은지금부터시작하나모델시험 해석등은상당히진행되고있으며, 또한그룹내에서는엔진과 Nacelle의최적화나 More Electrical Aircraft, 최신 Landing Gear 연구개발등도실시하고있음. afran 그룹전체연구개발비는 2010 년도 12 억유로 ( 매출의 11%), 담당직원은전체의 20% 를차지, 2010 년의특허출원수는 426 건으로연구개발에주력. 2)DLR DLR 본부는 Koeln에위치, 1968년설립, 연구예산은운영비를포함하여 7억 4500 만유로. 이중항공은 2억 1500만유로로서연구예산의대부분은우주분야가차지하고있으나, 신에너지관련연구에 5,300만유로를충당하여태양열에너지발전등의연구수행중. 민간항공기관련은크게네개분야로나뉘어있으며, 고정익기관련 42%, 엔진관 련 19%, 로터기관련 9%, 신항공교통시스템및항공관제관련이 30% 를차지

3 또한각종시험설비를보유, 풍동에관해서는 DNW (Deutsch - Niederlaendische Wind-kanaele) 산하의 10 개의풍동설비와 ETW (European Transonic Windtunnel) 의천음속풍동을보유. 최근과제는 H2탑재연료전지비행기의실험기 (ANTARES H2) 연구와 경량재료생산기술센터 (Center of Lightweight Production Techniques : 약 30명 )" 를설립하여복합재료연구 ( 특히 CFRP의제조법 ) 에주력 (EADS / Airbus 이외에 Boeing과도연구실시 ). 공동연구대상및스폰서는 Airbus, Eurocopter, MTU, Rolls -Royce, DFS, Lufthansa 등유럽의항공관련기업이많이포함되어있으며, EREA 의구성원인 ONERA, NLR 등과의공동연구도다수추진하고있음. 장기연구 (2020~2050년목표 ) 테마로는, Alternative fuel(bio-fuel과혼합 ; H2연료는기체측의이유로회의적 ), New Engine Concept (Recupera- tive, Distributed Engine), Laminar Flow Concept(Hybrid Laminar Flow / SAC) 을실시하고있으나, BWD(Blended Wing Body for Large Aircraft) 와 Supersonic / Hypersonic (Frankfurt ~ Sydney 사이를 90분에연결 ) 은추진하지않고있음. 연소관련으로는 Lean pre-mix combustion 으로 Low NOx and low CO2 Combustor(NOx 는 80% 감소, CO2 는 50% 감소 ) 를연구중. Open Rotor 개발에관해서는, Airbus 가 2026 년이후 A320 의후속기에적용을고려 하고있으나, 소음문제에대해서는 2020 년에는 CFM56 수준에도달예정이나아직 불투명함. 내부에는추진기술연구소와재료연구소및 ETW 천음속풍동시설등이있으며, 재료연구소에서는 DLR에서개발한 WHIPOX (Wound highly porous oxide composite) 라고칭하는고온세라믹매트릭스복합재료에대한프로토타입이있으며향후실용화를목표로하고있음. 3)ENSMA (Ecole Nationale Superieure de Mecanique et d Aero-technique) 프랑스 Poitier 시에있는 ENSMA 는 1948 년설립, 1993 년에 Poitier 시외곽에있는 - 2 -

4 테마파크 Futuroscope 에인접한학술연구지역으로이전하고기업과연계된실천교 육과연구를적극적으로추진. 특히연구부문을하나로하여 "Institut P '(Pprime) 라고칭하는연구전문의별도조 직을설립하여거기에서대학과는별도로기업과의공동연구에특화된연구활동만 을실시하고있으며, 연구원은교육에는일체관여하지않음. Institut P(Pprime) 는정규직원 330 명비정규직포함 540 명이, 년예산 2,460 만유 로중연구비는약 1,000 만유로. 그절반의 500 만유로는협력기업에서부담함 ( 최대 는 Snecma 의 1.4M 유로 ). 연구조직은 1 Physics & Material ( 연구원 112), 2 Fluides/Thermique/ Combustion ( 연구원 182), 3 General Mechanics and Structures & System Complexes ( 연구원 36) 의 3부문으로구성. 2부문에는 Supersonic & Transonic, Plasma, Laser, Non-premix flames, Electro-Fluid Dynamics 등의항공추진계 연소계등다방면의주제를갖고연구를수행하고있음. 또한폭파 (Detonation) 연구에관해서는프랑스의유일한연구실임. 4)Airbus S.A.S Toulouse에있는 Airbus사의 2010년실적및 2011년수주상황은호조로서, 2010년 510대판매, 2011년 10월말현재수주는 A320neo의왕성한수주에따라 1372대이며, 2011년 10월말현재매출도 418대를초과, 연말까지 530기정도가될것으로예상. 또한 A330은 Boeing 787의개발이결정된후에도 700대이상을수주하여현재까지 1178대의확정수주를확보하였음. 한편, A380 수주는 238대로서생산성향상이과제. A350XWB의개발은다소지연되고있으나, 2014년 EIS는변함이없으며, 향후의공급망에대해서는 EU의구속이없어 1 Market Access, 2 Cost Competitiveness, 3 Risk, 4 Access to Resources를종합적으로검토하여, 전략적으로국가를를선정해나갈방침임. 미래항공기용연구개발은 ACARE 의목표치, 배기 (Emissions)/ 청정생산 (Green Manufacturing)/Recycling 등의연구과제를추진하고있음. 구체적으로는 Swept - 3 -

5 wing technology(normal/hybrid Laminar Flow), Simulation methods, Alternative fuel 등의연구를수행하고있으나, H2 fuel은대형탱크 (Huge tank) 와위험성에대해서는위험하여실현은회의적임. 복합재료채택은, A350XWB에는 53% 가적용되고있으나, Single Isle기의복합재료는생산속도의문제로고려하지않고있으며, 또한복합재료에관해서는제조법뿐만아니라설계적인문제도많은것으로사료됨. 5)Rolls-Royce plc Derby에있는 Rolls-Royce사는엔진의연구개발로서, Open Rotor (SAGE 1) 에관해서는 ( 기체측의계획지연 ) 연구계획을연기하였으며, 또한 Open Rotor 관해서는 Puller과 Pusher 중어느쪽이될지현단계에서확정짓지않고두형태의연구를진행하고있음. 구체적으로는 Comprehensive technology demonstrator로서, Core technology: E3E-2 shaft (in Germany) E3E-3 shaft (in UK) Core test: Advance 2 core test continuing; Advance 3 first core test 4Q2011 in Bristol 이러한핵심기술개발과동시에 Lean burn system demo (ALECSYS : Trent 1000 엔진으로 2014년에실시 ) 및 Light weight composite fan system, CMC, Cooled cooling air system(2 banks of HEX 채용 : Inter-cooling technology에연결 ) 등의연구개발을추진하고있음. 또한 Rolls-Royce사는미래엔진으로다음 6항목의연구를진행하고있음. Open Rotor Advanced Cycles Pressure Gain Combustion (Cambridge 대학과공동연구실시 ) Engine-Airframe Optimization (EADS labs) Integrated Electrical Systems Adaptive Cycles 또한 Rolls-Royce사의연구개발비는연간약 700~800M ( 제품개발비는제외 ). 지금까지 Trent엔진의큰변화로는, XWB엔진은처음으로 Fan Casing을복합재료화하여 2단 IPT를채용하고있으며, 또한 XWB엔진은 Trent 시리즈에서는최대출력이므로 Rolls-Royce사가주력하여개발에임하고있음

창의-열유체-3

창의-열유체-3 (1) Thermal, Fluid System and Heat Transfer 2003. 5. 26. Airplane Airplane Design? Gas Turbine Engine GE 90 Engine Gas Turbine Engine Schematic View of Gas Turbine Engine T-s and P-v diagrams Gas Turbine