'13-2차 핵심부품 국산화 개발과제 제안서 국 방 기 술 품 질 원
1. 개발과제 개요 #1 핵심부품 국산화개발 과제제안서(RFP) 개발부품명1 적용장비명4 소요현황 / 매출금액6 개발기간7 예상 개발비8 키워드9 천마 추적레이더용 Ku밴드 송신기 및 송신기전원공급기 천마 체계 추적레이더 재고번호2 (제품번호) 규격번호3 도면번호 재고번호5 (제품번호) 송신기: 5895-37508-8918 전원공급기: 6130-37508-5863 송신기: 80054940 전원공급기: 80094950 5840-14-506-6902 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 60 (개) 250 (백만원) 15,000 (백만원) * 송신기(1.8억원) + 송신기 전원공급기(0.7 억원) = 2.5억원 12개월, 24개월, 36개월 48개월 60개월 시험평가 기간 ( 12 )개월 4,480 (백만원) 한글 반도체고출력증폭기 전력증폭기 고효율 영문 SSPA Power Amplifier High efficiency 부품 형상 송신기 송신기 전원공급기 - 1 -
2. 개발 필요성 현 천마 체계 추적레이더의 핵심부품인 송신기용 전력증폭기인 TWTA(진행파관 증폭기)는 진공관 방식으로 다음과 같은 운용상 단점을 갖고 있음 - 전량 국외 수입으로 수리 기간(평균 6개월 소요)이 오래 걸리며 높은 비용이 발생됨 - 긴 예열시간(3분 소요)으로 인한 유사 시 비상작전 운용이 제한적임 - 높은 구동전압(13KV 이상)으로 인한 취급상 위험성(인명피해 등) 내재 - 원제작사(프랑스, TED)사에서 송신기 생산라인 유지비 등을 반영하여 납품단가 지속 상승( 5%/연 수준) - TWTA는 E/L 품목임 레이더 송신기 부품이 과거의 TWTA(진공관 기술)에서 최신 SSPA(반도체 기술)로 변경 되는 추세임 - 최신 레이더 송신기는 대부분 SSPA를 적용하는 추세임 예) EQ-36(미국), Iron Dome(이스라엘) - 이러한 추세변화에 따라, TWTA를 제작하는 해외업체도 점차 감소하여 부품의 단종 또는 가격의 급격한 상승이 예상됨 SSPA(반도체 기술)로 변경 시 운용유지 비용 절감 효과가 큼 - 외국 사례 조사 시 TWTA를 SSPA로 대체 시, 대당 10년동안 20만불(2억)이상 경비절감효과가 있어, 적용 시 TWTA대비 운용유지 비용 1/2로 절감 예상 * TWTA(EBD)와 SSPA(SSPD)의 비교 (저전력 및 수명관점) - 2 -
3. 개발 목표 및 범위 개발목표 천마 체계 추적레이더에 적용중인 TED사(프랑스)의 TWTA 대비 동등 이상의 레이더용 송신기 및 전원공급기 개발 개발범위 - 송신기 개발 ㆍ SSPA 개발 기술 : 1.6KW 급 출력의 Ku 대역 SSPA의 설계/제작 기술 ㆍ 고효율 전력 분배/결합기 기술: 70%이상의 고효율 특성을 갖는 전력 결합기 설계/제작 기술 ㆍ 전력증폭기 개발 기술 : SSPA의 핵심부품인 전력증폭기의 목표출력을 내기 위한 설계/제작 기술 - 송신기 전원공급기 개발 ㆍ 제어 및 전원분배 모듈 기술: SSPA의 제어 및 전원 분배를 위한 모듈 설계/제작 기술 ㆍ 내환경성을 보유한 고신뢰성의 전원공급기 개발 기술 - 시험 평가 ㆍ 제작된 SSPA의 기본 성능시험, 환경시험, 추적레이더 장착운용 시험(현 적용되고 있는 TWTA에 준함)을 위한 기술 ㆍ 송신기 성능평가를 위한 시뮬레이션 및 실사격시험 등 * 상세시험 항목은 8. 비고(특이사항) 참조 - 관련 교범, 시험장비 등 소요되는 ILS요소개발 4. 개발 내용 개발내용은 아래와 같다. 고효율 전력 결합/분배기 설계 기술 공간 결합/분배기 설계 기술(산학연구) 공간 결합/분배기 변환회로 설계/제작 기술 정밀 가공/측정 기술 전력증폭기 설계 기술 구동증폭기 설계 기술 증폭기 PCB 제작 기술 증폭기 패키징 기술 제어모듈 설계 및 제작 기술 전원공급기 설계 및 제작 기술 방열기구 설계 기술 하우징결합체 제작 기술 추적레이더 체계적용 시험 기술 - 3 -
5. 국내/외 기술동향 1. 전력증폭기와 평면결합 방식을 이용하여 1.0KW 급 S대역 SSPA 개발 완료 국내 2. 공간결합방식으로 S대역에서 85%의 고효율 전력 분배/결합기 기술 입증 3. S대역 전력증폭기 개발 완료 4. Ku 대역용 GaN TR칩 개발진행 중 1. 공간결합방식의 광대역/고효율 SSPA 상용화 완료(미국-Cap wireless Inc.) - 2-18 GHz EW Pods (100W) (US Navy Aircraft) - Ka 대역 EW jammer 국외 - Ku/Ka 대역 Data Links System (US Army/Air Force) 2. S/C/X 대역의 SSPA를 개발 완료하여 현재 각종 체계 적용 중(이스라엘, 네덜란드, 프랑스, 미국 등) 3. Ku 대역용 GaN TR칩 상용화 완료(Triquint) 4.. 해외 선진업체의 경우 2KW 급 출력의 Ku 대역 SSPA 개발 및 적용 중 6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) 개발 요구성능 성 능 구 분 동작 주파수 송신 출력 송신 펄스폭 최대 펄스반복주파수 불요파 출력 저출력 감지 RF 펄스 Rising Time RF 펄스 Dowmfall Time 입력 전압 크기 목 표 성 능 Ku 대역 1.65KW 이상 압축모드 : 7.5 ± 0.1 μs 비압축모드 : 0.5 ± 0.05 μs 8 KHz -50 ± 10dB 이하 3 ± 1dB 이하 100ns 이하 100ns 이하 50 V 이하 28 x 52 x 48 cm이하 - 4 -
기능시험 - 시험기준 : QAR80054940 - 시험장비 : Transmitter Test Bench(품번 : 45124719) 및 시험용 소프트웨어 - 시험항목 (090 KU Transmitter) 이용하여 아래 시험항목을 점검한다. 번호 항 목 시험방법 (Q80054940기준) 1 PRELIMINARY 4.7.1 2 MEASUREMENTS MAINS AND POWER SUPPLY 4.7.2 3 REPORT MALFUNCTION PRIOR TIME DELAY 4.7.3 4 HEATING TIME DELAY 4.7.4 5 FILAMENT VOLTAGE ADJUSTMENT 4.7.5 6 TIME COUNTER 4.7.6 7 FORM FACTOR MEASUREMENT 4.7.7 8 RF GENERATOR CALIBRATION 4.7.8 9 IK MEASUREMENTS 4.7.9 10 REARM REPORT 4.7.10 11 SAFETY SHUNT 4.7.11 12 RF MALFUNCTION THRESHOLD 4.7.12 13 CHECK RF DIVERSION 4.7.13 14 RF PULSE MEASUREMENTS 4.7.14 15 MALFUNCTION REPORT AFTER DELAY 4.7.15 16 F7 SPECIFIC MEASUREMENTS 4.7.16 17 DTI TEST F7 8kHz 4.7.17 18 8 khz POWER MEASUREMENTS 4.7.18 <시험구성도> - 5 -
환경시험 시험항목 고온 저장/동작 저온 저장/동작 고도시험 습도시험 시험방법 ㅇMIL-STD-810E Method 501.3 절차Ⅰ,Ⅱ -동작온도 : +52, 저장온도 : +71 ㅇMIL-STD-810E Method 502.3 절차Ⅰ,Ⅱ -동작온도 : -40, 저장온도 : -40 ㅇMIL-STD-810E Method 500.3 -저장고도 : 4.750km, 저장기압 : 570hPa ㅇMIL-STD-810E Method 507.3 -저장습도 : 95 ± 4%, 저장주기 : 10주기 ㅇMIL-STD-810E Method 514.4 -진동형태 : 랜덤, 진동주기 : 30분 X, Y축 Z축 진동시험 충격시험 - 5~30Hz : 0.01-30~200Hz : 0.05-200~500Hz: 0.01 ㅇMIL-STD-810E Method 516.5 -충격회수 : 3회씩 (총: 18회) -충격세기 : 40g/11ms - 5~ 30Hz : 0.01-30~110Hz : 0.06-110~300Hz : 0.55-300~500Hz : 0.01 전자기적합성 시험 시험항목 전도방사/복사방사 전도내성/복사내성 시험방법 MIL-STD-461F의 Ground, Army 시험요구 항목 적용 - CE102 - RE102 MIL-STD-461F의 Ground, Army 시험요구 항목 적용 - CS101, CS114, CS115, CS116 - RS103 신뢰성 시험 MTBF 체계 적합성 및 실 사격 시험 세부절차는 체계업체 및 소요군과 협의 수립 필요 - 6 -
7. 개발 성과 및 효과 외화 대체효과 (단위 : 원) 개당수입가 대당 대체금액 년간 비 고 250,000,000 230,000,000 1,380,000,000 년간 6개 소요기준 운용 유지비용 절감 효과 TWTA대비 1/2로 절감 가능 무형효과 천마체계 추적레이더의 송신기용 전력증폭기인 TWTA의 운용상 단점을 해소 - MTBF 증가로 운용유지비 절감 - 정비시간 감소 - 예열시간 단축으로 작전준비시간 단축 - 낮은 구동전압으로 인한 인명피해 등 취급상 위험성 감소 천마체계 추적레이더의 핵심부품인 송신기용 전력증폭기 SSPA 를 자체개발하여 독자적인 Ku 대역 고출력증폭기 기술 확보 PKX 체계, FFX 등 TWTA를 사용하는 유사 레이더 송신기에 국산화 기술 적용 레이더 송신기용 전력증폭기의 해외업체 의존에서 탈피 및 국내생산 기반 조성 창정비 능력 기술확보와 유사장비 등의 SSPA 확대 개발 및 적용가능. 8. 비 고(특이사항 등) 현 시험평가기준은 천마체계 및 TWTA를 적용한 송신기 시험기준으로 작성되었기 때문에, 개발과정 중에 체계업체 요구 및 개발관리기관 검토에 의해 변경될 수 있음. 추적레이더 성능검증을 위해 실사격시험 수행 필요 (육군의 시험평가 지원 필요) - 7 -
9. 제안자 및 문의처 과제 제안자 과제 제안자 기관(업체) 국방기술품질원 전 화 053-757-3031 성 명 김영언 휴대폰 - E-Mail - FAX - 기관(업체) - 전 화 - 성 명 - 휴대폰 - E-Mail - FAX - - 8 -
1. 개발과제 개요 #2 핵심부품 국산화개발 과제제안서(RFP) 개발부품명1 적용장비명4 소요현황 / 매출금액6 개발기간7 예상 개발비8 키워드9 재고번호2 LINEAR TYPE (LSF9597) (제품번호) 극저온 냉각기 규격번호3 - 도면번호 재고번호5 5855-37-520-3669 TAS-815K (제품번호) (A40007000) 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 244 (개) 12 (백만원) 2928 (백만원) 2차 양산 계약확정 수량만 대상으로 산정(후속 양산 및 유지부품은 미정) 12개월, 24개월, 36개월 48개월 60개월 시험평가 기간 ( 8 )개월 800(백만원) 한글 극저온 냉각기 스터링 사이클 적외선 검출기 영문 Cryogenic Cooler Stirling Cycle Infrared Detector 부품 형상 냉각기 검출기-냉각기 조립체 - 9 -
2. 개발 필요성 TAS-815K에 적용되는 Linear Type 극저온 냉각기는 고난도 기술이 적용되는 부품으로 전량 해외업체로부터 고가에 수입하고 있음. 해외로부터 독점 공급되어 가격 상승 및 단종에 취약하며 향후 군수지원에 애로 예상됨. 국산화 개발을 통해 소형 극저온 냉각기 설계 및 제조 기술 확보 가능함. 3. 개발 목표 및 범위 목 표 : TAS-815K에 적용 가능한 640X480 소자의 Linear Type 극저온 냉각기 개발 개발범위 - 시제품 설계 및 제작 - 시제품 시험평가 - 기술자료 작성 및 규격화 4. 개발 내용 개발 대상품 분석 및 설계 - 개발대상품 기술자료(원제조사 기술자료, 적용장비 기술자료) 분석 - 원제조사 기술자료 요구조건 및 현품 분석을 통한 동등이상 제품 설계 - 시험평가 계획 수립 시험평가 - 원자재 시험, 구성부품 및 완성품에 대한 외형 및 치수 검사 - 성능, 기능, 환경, 신뢰성 시험 - 체계 적합성 시험 국방 규격화 - 기술자료에 대한 국방 규격화 및 목록화 5. 국내/외 기술동향 국내 320X240 소자의 적외선 검출기용 일체형 극저온 냉각기 개발 및 생산 기술 보유 640X480 소자의 냉각기, 검출기 분리형 Linear Type 극저온 냉각기 개발 기술 미보유. 국외 Ricor(이스라엘), Thales(네덜란드) 등 해외 전문업체에서는 다양한 종류의 적외선 검출기 용 극저온 냉각기 개발 및 생산 기술 보유. - 10 -
6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) 냉각기 요구조건 1. 냉각기 성능 항 목 단위 요구조건 비고 1. 무게 Kg 1.6±0.1 1.3 이상 2. Cooling Power W 3. 절연 MΩ 1 이상 4. 냉각온도 K 80 이하 5. 냉각 시간 그래프 참고 6. 소음 db -Compressor: 2.8이하(~10kHz) 7. 진동 Nrms -Cold Finger: 2.5이하(~10kHz) 8 MTTF h 20,000 이상 9. 소비전력 W AC 40 이하 신뢰성 시험 필요 냉각기를 검출기에 장착 후 10. 누설률 이하 - 11 -
2. 냉각기 환경 조건 항목 환경 조건 비고 저온 저장 동작 -55±3 /72시간 저장 -52±2 /18시간 노출 작동 고온 저장 동작 +90±2 /72시간 저장 +71±2 /18시간 노출 작동 열충격 EMI -40 ~ +71, 5주기, Duration 3hrs - RE101, 102 - MIL-STD-461F 열손실 열손실 고려하여, Compressor, cold finger 표면온도 : < 81 염수분무 반복 충격 충격 진동시험 - 96 시간 노출 후 확인 - IEC 68-2-11 Test Ka - 20g peak, 6ms - 축당 2000±10회씩 3축 시험 - 100g peak, 11ms - 축당 3회씩 3축 시험 랜덤 진동(IEC 68-2-36 Test Fdb) -주파수범위: 20~2000Hz -가속도(rms): 12.2g -ASD-level(spectral density) : 0.1g 2 /Hz(20-1000Hz) -6dB/octave(1000-2000Hz) -2축, 각 3시간씩 정현파 진동(IEC 68-2-6 Test Fc) -주파수범위: 5~2000Hz -진폭/가속도 : 1.25mm peak(5~14hz) 1g peak(14~23hz) 0.45mm peak(23~52hz) -형식 및 내구성 유지시간 5g peak(52~2000hz) : 10cycles of octave/min. in 2axes -공진 내구성 시험: 10분/공진 - 12 -
3. 검출기-냉각기통합 성능시험 - 냉각기에 대한 성능 및 환경시험 충족 후 TAS-815K용 검출기와 조립하여 검출기-냉각기 성능 및 기능 조건을 만족하여야 하며, 필요 시 환경시험을 수행하여 요구조건을 만족하여야 함. - 통합 시험 전 고장 유형 분석 등 설계 분석 수행 체계 적합성 요구조건 - 적용장비(TAS-815K)에 검출기-냉각기 조립체 장착 후 성능시험 및 환경시험 시험 수행 필요 시험기준: KDS 5855-4012, QARA40007001 - 야전의 다양한 환경에서 기능, 성능 시험 7. 개발 성과 및 효과 국산화 개발에 따른 외화 및 원가 절감 적기에 부품 공급 가능하며 부품 단종 시 원활한 부품 수급가능 관련 기술 축적, 활용 및 수출에 기여 가능 부품개발, 생산 및 정비의 일원화 달성가능 8. 비 고(특이사항 등) 검출기-냉각기 결합 상태로 해외에서 수입되고 있으며, 현재 국내 업체에서 검출기를 국산화 개발 진행 중에 있음. 냉각기 국산화 개발 시 검출기 국산화 개발업체 및 체계장비 생산업체와 업무 협조 필요함. 체계업체: 삼성탈레스, 부체계업체: 아이쓰리 시스템 9. 제안자 및 문의처 과제 제안자 과제 제안자 기관(업체) 국방기술품질원 전 화 054-475-0746 성 명 노신백 휴대폰 - E-Mail - FAX - 기관(업체) - 전 화 - 성 명 - 휴대폰 - E-Mail - FAX - - 13 -
1. 개발과제 개요 #3 핵심부품 국산화개발 과제제안서(RFP) 개발부품명 적용장비명 소요현황 / 매출금액 개발기간 예상 개발비 키워드 VALVE ASSY, HYDRAULIC MANIFOLD T/FA-50 재고번호 (제품번호) 규격번호 도면번호 재고번호 (제품번호) 1620-37-A23-7942 85VL000801-023 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 280 (개) 27 (백만원) 7,560 (백만원) 소요량은 수출예상 물량임 12개월, 24개월, 36개월 48개월 60개월 시험평가 기간 ( 15 )개월 700(백만원) 한글 유압 메니폴드 랜딩기어 솔레노이드 밸브 영문 HYDRAULIC MANIFOLD LANDING GEAR SOLENOID VALVE 부품 형상 - 14 -
2. 개발 필요성 현재 해외 도입선 불안정으로 T/FA-50 후속지원 및 수출사업을 위해 국산화 필요 - 해외업체(프랑스 MBD) 독점공급으로 단가 및 수급 불안정. - T/FA-50 전용 품목으로 대체 공급선 확보 불가 - 품질불량 등으로 신규 발주 시 구매리드타임 24개월 이상 소요 LAH/LCH 헬기사업 및 KFX(차세대 전투기)사업 대비 국내 기술력 확보 필요. - 국내 기술력 확보로 수입대체 효과 기여. 현재 운영 중인 T-50 및 FA-50 창정비 기술력 확보 필요 - 국산화로 T-50 및 FA-50의 군 운용비용 절감. - 국산화로 고장탐구 및 운용효율 증가 기대 3. 개발 목표 및 범위 현재 도입되는 MBD사 HYDRAULIC MANIFOLD 대비 동등 이상의 성능 구현. 무기 체계 핵심부품 국산화 개발 지원 사업규정 에의한 개발로 국산화율 50% 이상구현. (방위사업청, 무기체계 양산단계의 부품국산화 지침, 6조 1항 기준) 4. 개발 내용 랜딩기어용 HYDRAULIC MANIFOLD 소재 선정 기술 - 소재 선정 능력 확보 랜딩기어용 HYDRAULIC MANIFOLD 유로 설계 및 해석 기술 - 유로 설계 능력 확보 - 유로 해석 능력 확보 항공기용 솔레노이드 방향 조절 밸브 개발 기술 - 방향 조절밸브 설계/제작 기술 확보 - 솔레노이드 설계/제작 기술 확보 항공기용 유압부품 개발 기술 - 유압관련 부품 설계/제작 기술 확보 신뢰성 시험평가 설계 기술 - 환경조건 시험평가 능력 확보 - 성능 요구도 시험평가 능력 확보 - 15 -
5. 국내/외 기술동향 국내 국외 1. 항공기 랜딩기어 용 유압메니폴더 개발 경험 無 2. 산업용 메니폴더는 산업전반에서 국산화 완료 됨 1. FA-50의 경우 랜딩기어 제작사인 Messier-Dowty-Bugatti(프랑스)에 서 설계 제작. 항공용 유압메니폴더의 다양한 기술보유 2. EATON(미), PARKER(미), MOOG(미), 등 항공선진국들의 유공압 제 품 생산회사들의 경우 랜딩기어용 유압메니폴더에 관련된 다양한 기술보유함.(설계, 제작, 시험평가등) 6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) 주요 제원/ 성능/ 요구조건 항목 목표규격 비고 무게 8.4KG 이하 85VL000801-023 기준 충족 크기 201.9x126.7x143.3이하 85VL000801-023 기준 충족 솔레노이드 밸브 적용, 기능 랜딩기어 UP, DOWN 기능구현 솔레노이드 밸브 적용,랜딩기어 도어 열림, 닫힘 기능구현 비상작동기능 구현 85VL000801-023 기준 충족 작동압력 3100PSI 이상 85VL000801-023 기준 충족 작동온도 -40 ~+275 내 온도성 확보 85VL000801-023 기준 충족 환경시험 MIL-STD-810F에 의거 환경시험 통과 국방 규격 충족 - 크기: 201.9mm x 126.7mm x143.3mm(wxdxh) / 무게: 8.4kg이하, - 구성 : 1EA 유압다지관(MANIFOLD) + 5EA 솔레노이드 밸브 - FLUID : MIL-PRF-83282 유압류, 질소 - 기능/성능(하기기능 필수) NORMAL NEUTRAL 상태에서 신호를 받고, 3WAY DIRECTION VALVE가 작동하여, 주륜착륙장치 브레이스 작동기 및 전륜착륙장치 작동기에 압력이 공급 되고 이로 인해 착륙장치의 펼침, 접힘 작동. - 16 -
NORMAL NEUTRAL 상태에서 신호를 받고 3WAY DIRECTION VALVE가 작동 하여, 주륜착륙장치 도어 작동기 및 전륜착륙장치 도어 작동기에 압력이 공급되고, 이로 인해 착륙장치 도어 열림, 닫힘 작동. 비상작동 기능 :비상밸브에 의해 질소가 공급되면, 질소에 의해 BYPASS VALVE 가 작동되고 도어 열림쪽으로 질소가 공급되도록 메니폴드 내부회로 구성됨. - 정상운용압력 : 3100PSI - 사용 전압 : 28V DC - 정상 운용 온도 : -40 ~+275 - 유압 시험 통과 저압시험(Low Pressure Test) 내압시험(Proof Pressure Test) 파손압력시험(Burst Pressure Test) Impulse Fatigue Pressure Test - 성능 시험(Acceptance test) : CMD24175000-4 규격만족 정상 작동 시험 비상 작동 시험 - 17 -
- 환경 시험 : MIL-STD-810F 규격 만족 구분 기능/ 성능 평가항목 (주요성능 Spec. 등) 기능시험 물리적 특성 규격5 (요구성능) 도입품 수락시험 절차서 기준 PASS 85VL000801-023 SCD도면 만족 전기적 특성 도입품 수락시험 절차서 기준 PASS 기구적 호환성 85VL000801-023 SCD도면 만족 수행기관 (주관/위탁) 업체 평가방법 측정 및 TEST 내구성 시험 Impulse fatigue pressure test 정상조건 : 100,000 cycles 비상조건 : 25,000 cycles 업체 측정 및 TEST 저온 MIL-STD-810F, 방법502.4,절차2 온도 고도 습도 강우 고온 충격 MIL-STD-810F, 방법501.4,절차2 MIL-STD-810F, 방법503.4,절차1 MIL-STD-810F, 방법500.4,절차2 MIL-STD-810F, 방법507.4 MIL-STD-810F, 방법506.4,절차3 환경 염수분수 내균성 MIL-STD-810F, 방법509.4 MIL-STD-810F, 방법508.5 업체 및 공인기관 TEST 진동 MIL-STD-810F, 방법514.5,절차1 충격 MIL-STD-810F, 방법516.5,절차1 가속도 MIL-STD-810F, 방법513.5,절차2 부하 MIL-STD-810F, 방법513.5,절차2 최대 부하 MIL-STD-810F, 방법513.5,절차1 모래 먼지 MIL-STD-810F, 방법510.4,절차1 신뢰성 MTBF MIL-HDBK-781 CE01,03,07 업체 및 공인기관 분석 EMI CS01,02,06 RE01,02 MIL-STD-461E 업체 및 공인기관 TEST RS02,03 - 체계 적합성 시험 지상 작동시험 및 비행시험 - 18 -
7. 개발 성과 및 효과 외화 대체효과 (단위: 원) 대체금액 개당수입가 비고 대당 년간 27,000,000 27,000,000 486,000,000 년간18개 소요 원가절감 효과 (단위:원) 개당수입가 국산화 예상가 대체금액 대당 년간 비고 27,000,000 19,000,000 8,000,000 144,000,000 년간18개 생산시 무형효과 - 국내기술력 확보로, 향후 신규 항공기 개발 시 국내기술로 개발 가능 - 국산화로 인해 창정비 부품수급원활, 즉시 군수지원 효율증대 8. 비 고(특이사항 등) 체계업체: 한국항공 우주산업 부체계업체: WIA 소요량은 수출예상 물량을 기준으로 산출 지식재산권 침해 문제가 발생하지 않도록 개발필요 9. 제안자 및 문의처 과제 제안자 과제 제안자 기관(업체) 한국항공우주산업(주) 전 화 055-851-1248 성 명 김시찬 휴대폰 - E-Mail - FAX - 기관(업체) - 전 화 - 성 명 - 휴대폰 - E-Mail - FAX - - 19 -
#4. 핵심부품 국산화개발 과제 제안서(RFP) 1. 개발과제 개요 개발부품명1 적용장비명4 소요현황 / 매출금액6 개발기간7 예상 개발비8 키워드9 Windshield KUH-1 (수리온) 재고번호2 (제품번호) 규격번호3 도면번호 재고번호5 (제품번호) (88VB0002-003) (88VB0002-004) A81002802-01 A81002802-02 1520-37-520-4645 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 220 (개) 24 (백만원) 5,280 (백만원) * 개발완료 후 연차별 구매이행 계획을 기재 12개월, 24개월, 36개월, 시험평가 기간 48개월, 60개월 900(백만원) 한글 윈드실드 항공기용 영문 windshield aircraft ( 12 )개월 부품 형상 - 20 -
2. 개발 필요성 윈드실드(windshield)는 수리온의 조종실 시야확보를 위해 장착되는 부품으로 개발 단계부터 해외개발를 통한 구성품을 장착하였슴. 해당 구성품은 회전익 요구도(조류 충돌, 방빙)에 국내개발 사례가 없어 수리온은 해외개발을 통한 구매품을 적용 운용 하고 있으나, 향후 수리온 수출 및 소형무장헬기(LAH)에도 적용이 가능하기 때문에 국산화 개발이 되면 외화 절감을 높일 수 있을 뿐만 아니라 국내 기반산업 활성화로 국내개발 회전익에 원활한 부품 공급 및 고장 탐구를 위한 기술지원이 신속히 지원 이 가능하며, 원활한 군수 지원으로 신뢰성 향상이 예상되므로 국산화 개발 필요성이 절실히 요구됨. 기술파급효과 경제성 E/L 수출 가능 민수적용 가능 3. 개발 목표 및 범위 개발 목표 환경요구조건을 충족하며, 성능 및 중량 측면에서 동등 이상 충족하도록 개발 - 비행조건에 의해서 부가된 공기력에 저항 - 조류충돌 저항, 파손시 분쇄방지 재질 - 전열식 방빙 또는 서리 제거 장치 기능 품번 - A81002802-01, A81002802-02 (88VB0002-003, 88VB0002-004) * 좌우 대칭형 사양 - 길이 : 41.34 (W) X 37.80 (H) X 0.40 (D) - 중량 : 11.7 kg 주요 소요기술 - 조종사 및 부조종사의 외부시야를 제공하고 결빙조건의 외기온도(환경)에도 시계 제공이 가능해야하는 품목으로 투명창의 방빙 기술과 유리, 히팅 필름, 우레판 Formming 기술, 깨짐 방지 필름 제작기술 등 - 21 -
4. 개발 내용 개발 절차 1. 요구사항 분석 - 기본 요구사양 분석 및 검토 - 환경조건 및 물리적 특성 식별 - 기능 및 인터페이스 요소 식별 2. 기본 설계 - 소요 구성품 및 작동 원리 분석 - 소재 수급 가능성 검토 - 제작 목표사양 및 제작품 제원 설정 3. 상세 설계 - 3D 모델링을 통하여 요구사양에 대한 적합성을 시뮬레이션을 하여 평가 후 설계 확정 - 모든 부품은 MIL 규격에 맞는 부품을 적용하고, 구성품은 경량화를 통한 최적화 설계 적용 4. 제작 - 제작을 위한 가공도면 및 제작절차서, 검사기준서 작성 - 제작용 치구 제작 - 원자재 검사, 부품검사, 조립체 검사 수행 - 성능 시험을 위한 리그 제작 5. 구성품 시험평가 - 입증 시험 전 성능확인 시험 - 시험절차서 작성 및 승인 - 완성품 조립 후 기본성능 확인 - 환경시험 및 사후 성능시험 수행 6. 체계 시험 평가 - 지상시험 및 비행시험 수행 - 22 -
5. 국내/외 기술동향 국내 국외 고정익 캐노피 T-50은 해외개발, KT-1은 국내개발, KC-100은 해외 개발로 통해 항공기에 적용하였음. 회전익 항공기는 국내개발 경험이 전무함. 해외개발로 통한 것은 국내 기반기술 분야가 취약하여 국산화를 하지 않았으며, 항공기별 요구사항 및 일정 측면에 측면에서 경험이 부족한 국내 개발의 어려움은 예상되나, 부품국산화 인프라가 확대되고 있으며, 그 기술 또한 향상되고 있어서 신뢰성 있는 구성품 개발이 가능 할 것으로 판단된다. 다수의 해외업체(Saint-Gobain Sully, PPG, GKN, MECAPLEX)는 본 구성품을 개발하여 회전익/고정익 투명체 적용하면서, 기술이 축적 되어 투명체 요구사항을 충분히 만족시킬 수 있는 기반기술이 있다. 6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) 제원 - 길이 : 41.34 (W) X 37.80 (H) X 0.40 (D) - 중량 : 11.7 kg * 세부내용은 도면 참조 : A81002802-01, A81002802-02 (88VB0002-003, 88VB0002-004) 환경 요구 수준 아래의 환경조건을 만족되어야 하며, 환경시험 후 사후시험에서 성능 요구조건을 충족하며, 외관상 손상이 없어야 된다. 항 목 규 격 강우(Rain) 눈(Snow) 염수 분무 (Salt Spray) 화염 저항 (Flame Resistance) 곰팡이 (Fungus) -Rainfall rate of 1.8mm/min, winds up 18m/sec. -88PS0007 -Snowfall rate(76mm/hr),particle Size(0.02~0.4mm), Wind Velocity(18m/sec) MIL-STD-810F Operation for a period of 48 hours. MIL-STD-810F Burn at a maximum rate does not exceed 2.5"per minute FAR-29.853 Shall not show evidence or deterioration within containing the fungus groups. MIL-STD-810F - 23 -
항 목 규 격 모래 먼지 (Sand and Dust) -모래 : Concentration(2.2g/m3),Size(150~850um),Velocity(8m/sec) -먼지 : Concentration(10.6g/cm3),Size(less than 150um),Velocity(1.5m/sec) MIL-STD-810F 태양 방사 (Solar Radiation) Intensity condition 1,120Watt/m² (355 Bph, BTU(ft2.hr) 88PS0007 온도 (Temperature) Operation temperature : -45 C (-49 F) to +71 C (+160 F) Storage temperature : -55 C (-65 F) to +85 C (+160 F) 88PS0007 진동 (Vibration) Shall be performed with MIL-STD-810F,Method 514.5,Procedure I MIL-STD-810F 기계적 충격 (Mechnical Shock) Shall be performed with MIL-STD-810F,Method 516.5,Procedure I MIL-STD-810F 고도 (Altitude) 전자기 방사 (Electromagnetic Radiation) 고온고습 (Damp Heat) Operational : Sea level up to 6096m (20000 ft). Transport/Storage:15240m(50000 ft)pressure altitude. 88PS0007 Interference control requirement of MIL-STD-461 Subsequent to damp heat exposure at 50 C. maximum. - 24 -
성능 요구수준 아래의 성능 요구조건을 만족해야 된다. 세부 항목 요구사양 개발목표 히팅 장치 (Heating System) 히팅 영역 (Heating Area) 온도 센서 (Temperature Sensor) 광학 영역 (Optical Areas) 각도 편위 (Angular Deviation) 광학 굴곡 (Optical Distortion) 광학 결점 (Optical Defects) 광 투과 (Light Transmission) 아지랑이 (Haze) Electrical Heating System MIL-T-5842B Total Heated area 1.064 m² (Pilot and Copilot) MIL-STD-850B Each windshield will three sensor: Two is Primary sensor,the other is spare sensor Resistance of the temperature sensor shall be 310±3 Ohms at 20 C Windshield will be classified : Oa. Except a 50mm wide area along the edge : Ob. AFGS-87226 Prime vision area : shall not 4'30'' / In other areas : No specification. Shall not exceed 1:12 zones Oa / Shall not exceed 1: 6 zones Ob AFGS-87266 Optical defects are classified into three categories. Negligible defects/minor & Major defects/unacceptable defects. AFGS-87266 Shall not be less than 70%. AFGS-87266 Shall not be exceed 3%. - - 동등이상 - 동등이상 동등이상 동등이상 동등이상 동등이상 - 25 -
세부 항목 요구사양 개발목표 공기역학 (Aerodynamic Pressures) 조류 충돌 (Bird Impact) 깨짐 방지 (Shatter Proof) 와이퍼 하중 (Wiper Load) Aerodynamics pressure are ±6,500 Pa 1.0kg(2.2lb) bird @ 279.6km/hr (151 knots) ASTM-F330 No bird debris or glass pieces shall enter the cockpit. Loads are 20~30N, along 450 mm 동등이상 동등이상 - 동등이상 중량 (Weight) Norminal weight of 21.04 kg - -Length and width of the glass and frame : +/-1.6mm 치수 -Contour : shall not deviate transparent (Dimension) area : 3mm - -Mounting area frame :1mm 곡면 (Contour) Single curvature. - Type of supply : 200V-3Phase(Line-to-Line) 전력 공급 Total power consumption shall be less than (Power Input) 6500 watts - MIL-STD-704 전력 밀도 (Power Density) Minimum heat input shall be 1801 BTU/hr-ft²,accounting for transfer into a 40 F cabin with an internal heat transfer coefficient of 2.26 BTU/hr-ft² F - 체계적합성 시험 - 부착시험 : 항공기 체계 조립성 및 조종사 시계 제공 확인 - 비행시험 : 비행 시 조종사 시계 특성과 방빙 성능 및 와이퍼시스템 작동성 확인 * 상기 시험평가 내용은 향후 개발계획 수립 시 추가 협의/구체화 필요함. - 26 -
7. 개발 성과 및 효과 - 독자 설계기술 확보를 통한 기술 경쟁력 우위 - 항공기 투명창의 조류충돌 실험 장치의 기술력 확보 - 항공기 투명창의 방빙 기술과 깨짐 방지 기술력 확보 - 고 신뢰성의 제품 설계 및 제작 기술 습득 - 국산화 품목의 수입 대체 효과를 통한 외화 절감 8. 비 고(특이사항 등) - 구매수량 및 개발비는 예상 추정치임 - 개발규격서(88ZB0002)를 만족하여야 함 - 원제작사 : 프랑스 Sully사, 체계업체 : 한국항공(주) 9. 제안자 및 문의처 기관(업체) 국방기술품질원 부 서 사천센터 과제 제안자 성 명 김창영 전 화 055-830-9677 E-Mail - FAX - - 27 -
#5. 핵심부품 국산화개발 과제 제안서(RFP) 1. 개발과제 개요 개발부품명1 적용장비명4 소요현황 / 매출금액6 개발기간7 예상 개발비8 키워드9 GPS/INS 통합형 AIR DATA PROBE 사단 UAV 재고번호2 (제품번호) 규격번호3 도면번호 재고번호5 (제품번호) - 805VCC8400-003 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 120 (개) 58 (백만원) 6,960 (백만원) * 개발완료 후 연차별 구매이행 계획을 기재 12개월, 24개월, 30개월, 시험평가 기간 ( 8 )개월 36개월, 48개월, 60개월 900(백만원) 한글 대기자료센서 위성/관성 항법장치 영문 Air Data Probe GPS/INS - 부품 형상 - 28 -
2. 개발 필요성 1) 통합대기자료센서(IADP)의 외국 개발 업체들로부터의 기술이전 및 도입에 많은 어려움을 겪고 있고 외국 개발업체에서 기술내용 및 정보에 대한 제공함에 부정적인 입장. 2) 통합대기자료 센서(IADP) 및 GPS/INS 방산품목에 대해 미국 및 유럽에서는 현재 정부기관에서 Export License 품목으로 분류되어 해외도입 사용에 어려움이 크며, 앞으로 캐나다 및 다른 해외에서도 기 품목에 대해 방산품목으로 지정이 되면 Export License 품목이 되므로 대책 마련이 시급함. 3) 통합대기자료센서(IADP)는 현재 거의 해외 도입에 의존하고 있으며, 이 품목에 대한 하드웨어, 소프트웨어 설계, 분석의 국내 기술확보, 기술력 배양, 기술 축적이 필요함. 4) 현재 통합대기자료센서(IADP) 및 GPS/INS의 품목에 대한 기술적 부분을 외국업체에 전적으로 의존하고 있는 상황으로 인해 제품의 가격이 높아지는 결과를 초래함. 5) 그 외 유지보수 및 적용 비행체 구조에 따른 형상 변경 협의에 어려움. 기술파급효과 경제성 E/L 수출 가능 민수적용 가능 3. 개발 목표 및 범위 1) GPS/INS 통합 대기자료센서(IADP)의 국산화 - Air Data Probe[Pitot Tube + Air Data Computer] 국산화 개발 - INS 모듈 개발 - GPS/INS 및 대기자료센서 통합화 - 5 Hole Type Probe (AOA/AOS/Pt/Ps/Temperature/Humidity) - Wind Estimation 기능 : 풍향/풍속/외기온도/습도 측정 (Air Data Probe/INS모듈 내부 센서 및 GPS Receiver는 기 개발품 또는 해외 도입품 사용) 2) 대기자료센서(ADP)는 항공기의 속도, 고도, 압력, 습도, Angle등을 계산하는 핵심 탑재 장비로서 센서 잡음 필터, 대기자료 계산, 데이터 처리 알고리즘 등을 개발하여 적용한다. 또한, GPS/INS를 ADP와 통합화 개발을 통한 비행에 필요한 항법정보 및 GPS 를 활용하여 제품을 개발하여 적용한다. 또 다른 문제의 GPS신호 유실에 따른 INS 시간적 오차 누적의 한계점에 대해 보상하기 위해 ADP에서 취득한 대기자료 정보를 활용하게 될 것이다. 각 부분별 하드웨어 및 소프트웨어 개발 기술 등으로 구성될 것이며 통합화하는 부분의 알고리즘 개발기술 이루어 질 것이며, 지속적인 성능개선, 검증, 시험 기술 등이 포함되어 국산화 개발이 진행될 것이다. - 29 -
개발구분 개발내용 주요 내용 대기자료센서 Air Data Probe GPS/INS 센서 Board INS Board GPS/INS + ADP 통합 기구설계 시험 - ADC 데이터 변환 - Data Resolution 최적화 - 대기자료 계산 기술 - 센서잡음 필터 기술 - Data 처리 알고리즘 개발 - INS Board 설계 - INS 관성센서 데이터 처리 - GPS/INS 통합 Digital Kalman Filter 설계 - GPS/INS+ADP 데이터 통합 연산 처리 알고리즘 구현 - Wind Estimation 알고리즘 구현 - 공기역학적 분석을 통한 구조설계 기술 - 대기정보 구조적 Leakage 고려 - 무게 감량 최소화 - 다양한 형상의 디자인을 고려 풍동에 의한 노하우로 설계/제작 - 개발 품목 성능 시험 - Part별 Board 단품시험 - 통합 구현 알고리즘(프로그램) 시험 - 해외 및 국내 MIL-TEST 기관 환경시험 - 자체 비행시험을 통한 검증 및 성능시험 3) 개발 기본 개념도 - 30 -
4. 개발 내용 개발 절차 1. 요구사항 분석 - 기본 요구 사양 분석 및 검토 - 환경조건 및 물리적 특성 식별 - 기능 및 인터페이스 요소 식별 2. 기본 설계 - 소요 구성품 및 작동 원리 분석 - 소재 수급 가능성 검토 - 제작 목표사양 및 제작품 제원 설정 3. 상세 설계 - 3D 모델링을 통하여 요구사양에 대한 시뮬레이션 평가 후 설계 확정 - 모든 부품은 MIL 규격에 맞는 부품을 적용하고 구성품 경량화를 통한 최적화 설계 적용 4. 제작 - 제작을 위한 가공도면 및 제작절차서, 검사기준서 작성 - 제작용 치구 제작 - 원자재검사, 부품검사, 조립체검사 수행 - 성능 시험을 위한 리그 제작 5. 구성품 시험평가 - 입증 시험 전 성능 확인 시험 - 시험절차서 작성 및 승인 - 완성품 조립 후 기본 성능 확인 - 환경 시험 및 사후 성능 시험 수행 6. 체계적합성 시험 - 지상 시험 및 비행시험 수행 - 31 -
5. 국내/외 기술동향 국내 국외 대기센서 관련하여 현재 국내는 기술력이 많이 부족하기 때문에 어떠한 문제가 발생하면 이 문제를 해결하기 위해 수입처에 전적으로 의존 할 수밖에 없는 어려움을 가지고 있음. 대기센서는 항공기의 속도, 고도, 온도, 습도, Angle등을 측정할 수 있는 기능을 가진 장비로서, 항공기 개발에 버금가는 기술력이 필요하다. 그렇게 때문에 해당 유사 품목의 개발 선진국에서 기술 이전을 꺼리고 있고, 국내 대기 센서를 개발하는 업체가 전무한 상황이다. 현재 대기센서 Probe와 대기센서 컴퓨터를 일체형으로 개발하여 항공기에 적용하는 사례가 늘고 있다. 대기센서를 개발하는 Aero Sonic Inc., Aventech, Harco, Honeywell, Thales 업체들은 최근 기존의 대기센서를 일체형이면서 더 작게 개발하고 있다. 시스템에 맞도록 대기센서시스템을 변경하는 것은 어렵지 않게 수행할 수 있고, 이는 대기센서를 개발하는 것이 선진국에서는 보편화 되어 있다는 것을 말해주고 있음. 6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) 기능적 요구조건 1) Air Data Probe(대기자료센서) 1-1) Digital Conversion - ADC 분해능: 24 bit - 출력 Data Rate : User Programmable up to 50 Hz 1-2) 정압 (Static Pressure) - 정확도 : 100 Pa + 0.05% of Reading - 측정범위 : 0 to 110,000 Pa 1-3) Pitot-Static Pressure Differential - 정확도 : 20 Pa + 0.05% of Reading - 측정범위 : 0 to 7,000 Pa 1-4) Angle-of-Attack (AOA) Pressure Differential - 정확도 : 20 Pa + 0.05% of Reading - 측정범위 : +/- 3,500 Pa 1-5) Angle-of-Sideslip (AOS) Pressure Differential - 정확도 : 20 Pa + 0.05% of Reading - 측정범위 : +/- 3,500 Pa - 32 -
1-6) Barometric Altitude - 정확도 : 10 m @ Standard Sea Level - 측정범위 : 0 to 22,850 m 1-7) True Air Speed (TAS) - 정확도 : 0.2 m/s @ 100 m/s 0.1 m/s @ 200 m/s - 측정범위 : 0 to 105 m/s @ MSL (0 to 380 km/h @ MSL) 1-8) Angle of Attack (AOA) - 정확도 : 0.02 Degree @ 150 m/s 0.01 Degree @ 200 m/s - 측정범위 : +/- 20 Degrees 1-9) Angle of Sideslip (AOS) - 정확도 : 0.02 Degree @ 150 m/s 0.01 Degree @ 200 m/s - 측정범위 : +/- 20 Degrees 1-10) Temperature - 정확도 : Calibrated Accuracy 0.05 In-Flight Accuracy 0.30 - 측정범위 : -40 to +55 Celsius 1-11) Relative Humidity - 정확도 : 2% RH - 측정범위 : 0 100% RH 2) GPS/INS Attitude Subsystem 2-1) Digital Conversion - ADC 분해능 : 24 bit - Digital Low Pass - Filter Frequency: 50 Hz - 출력 Data Rate: 100 Hz 2-2) 가속도(Acceleration) - 측정범위 : +/- 25 g - Resolution : 38 ug - RMS Noise (50 Hz Bandwidth): 71 ug - Bias Stability over Temp. Range : +/- 3 mg - 33 -
2-3) 각속도(Angular Rates) - 측정범위 : +/- 300 deg/s - Resolution : +/- 0.001 deg/s - RMS Noise (50 Hz Bandwidth): 0.3 deg/s - RMS Random Walk : 0.28 deg/(hr)**1/2 - Bias Stability over Temp. Range : +/- 0.01 deg/s 2-4) GPS 성능 - Navigation Solution Rate : 1 to 10 Hz - Position Accuracy (RMS) : 1.5 m - Position Accuracy with SBAS (RMS) : 0.7 m - Velocity Accuracy (RMS) : 0.05 m/s 2-5) GPS/INS Attitude Accuracy (Single Antenna System) - Roll 정확도 : 0.20 deg. 측정범위 : +/- 180 deg. - Pitch 정확도 : 0.20 deg. 측정범위 : +/- 90 deg. - Yaw 정확도 : 0.50 deg. 측정범위 : +/- 360 deg. 3) Anti-Icing & De-Icing - 동작범위 : 10 이하에서 Heater 동작 4) Probe heater power consumption - 동작범위 : 250W 이하 5) Built-In-Test - 전원인가 시 Power On Built In Test - 고장탐지 기능 Initiated Built In Test 6) 목표 중량 700g 이하 7) Communications Interface_CAN Aerospace_CAN2.0A (CAN Interface 제공 데이터) - Static Pressure, Total Pressure, Pitot-Static Differential, Impact Pressure - Pressure Altitude, Indicated Altitude, Calibrated Altitude, True Altitude, Density Altitude, Equivalent Altitude - Indicated Airspeed, Calibrated Airspeed, Equivalent Airspeed, True Airspeed - Mach Number - 34 -
- Total Air Temperature, Outside Air Temperature, Humidity - AOA, Differential AOA Pressure, AOS, differential AOS Pressure - Acceleration : Longitudinal, Lateral, Normal - Pirch, Roll, Yaw Rate 및 Pitch, Roll Angle - True Heading - GPS : Latitude, Longitude, Height, Ground Speed, Ground Track - Body Inertial North Velocity, Body Inertial East Velocity, Body Inertial Up Velocity - Wind Solution North Component, Wind Solution East Component, Wind Solution Up Component - Heating Indicator - ISO 11898에 따라 개발 - ISO 16845에 따라 시험 8) Wind Solution - Horizontal North Component : 1.0 m/s (2.0 kt) @ 150 kts TAS - Horizontal East Component : 1.0 m/s (2.0 kt) @ 150 kts TAS - Vertical Component : 1.0 m/s (2.0 kt) @ 150 kts TAS 환경요구조건 - MIL-STD-810G 적용 - 운용온도 : -40 to +55 - 저장온도 : -54 to +70 - 진 동 : MIL-STD-810G Propeller 비행체 조건 적용 - 가속도 : MIL-STD-810G Table. 513.6-Ⅲ 참조 탑재 비행체 고려- 최대 9g - 충 격 : MIL-STD-810G Functional Test for Flight Equipment 조건 적용 - 전 기 : MIL-STD-704F Aircraft Electric Power Characteristics 조건 적용 - EMC/EMI : MIL-STD-461F 기준 적용 체계적합성 시험 - 부착시험 : 항공기 체계 조립성 - 비행시험 : 비행 시 대기자료 센서, GPS/INS 및 Heater 성능확인 (자체 진단 시험 및 결함 시현 여부 확인 포함) * 상기 시험평가내용은 향후 개발계획 수립 시 추가 협의/구체화 예정 - 35 -
7. 개발 성과 및 효과 - 해당 제품을 국산화 개발함으로 인하여 국내 기술력 확보 및 향상 - 고가의 수입품에 대한 대체 효과 및 외화 절감 효과 기대 - 대기자료센서 및 GPS/INS의 수입 시 Export License 문제 해결 - 적용 항공기에 대한 특성과 형상에 맞게 협의 및 검토가 유용 - 기술지원 및 유지보수에 대한 신속한 대응 - 개발 제품 적용한 항공기의 수출 시 수출단가 및 유지/정비 비용 절감으로 원가 경쟁력 확보 8. 비 고(특이사항 등) - 풍동시험 또는 비행시험 수행(10회 이상)을 통하여 사전 적합성 입증. - Calibration Logic 제공 - 구매수량은 예상 추정치임 - 원제작사 : Aventech(캐나다), 체계업체 : 대한항공 9. 제안자 및 문의처 기관(업체) 국방기술품질원 부 서 사천센터 과제 제안자 성 명 허진구 전 화 055-830-9661 E-Mail - FAX - - 36 -
#6. 핵심부품 국산화개발 과제 제안서(RFP) 1. 개발과제 개요 개발부품명1 적용장비명4 소요현황 / 매출금액6 개발기간7 예상 개발비8 키워드9 BEARING 재고번호2 (제품번호) (19133201) 규격번호3 도면번호 - K2 KCPS-1 재고번호5 (제품번호) 1240-37-516-6756 구 분 소요수량 수입단가 매출액 1년차 2년차 3년차 4년차 5년차 소 계 6년차 이후 총 계 247 (개) 6.7 (백만원) 1,655 (백만원) * 3년차 이후는 양산계획 미확정으로 변경가능성 있음 12개월, 24개월, 36개월, 48개월, 60개월 시험평가 기간 ( 6 )개월 500 (백만원) 한글 베어링 영문 Bearing 개발대상품 부품 형상 체계조립 형상 - 37 -
2. 개발 필요성 구름 베어링 제조에 필요한 기본 기술은 국내에서 보유하고 있으나 군용으로 사용되는 특수목적 베어링에 대한 개발 실적은 없어 관련 기술 확보 필요함. 특수목적용 베어링은 일부 해외업체가 독점적으로 공급함에 따라 고가로 수입 되며 납기 불안 및 단종의 요인 있음. 미국 정부의 수출허가 품목으로 원활한 부품 수급을 위해 국산화 필요함. 기술파급효과 경제성 E/L 수출 가능 민수적용 가능 3. 개발 목표 및 범위 개발 목표 - KCPS-1에 적용하기 위한 정밀 앵귤러 켄텍트 볼 베어링 국산화개발 미국 KAYDON사 베어링(19133201)과 동등 이상 개발범위 - 시제 제작 및 시험평가 - 기술자료 작성 및 규격화 4. 개발 내용 설계기술 - 분석기술(신뢰성 높은 제품 설계 및 개발, 효율적인 생산 시스템의 구축) - 하중 및 속도에 따른 베어링 설계기술 - 정밀 가공 및 정밀도 보상기술 - 열처리 및 표면처리 설계기술 제작 기술 - 정밀 가공 및 검사 기술 - 열처리 및 표면처리 기술 - 예압 조립기술 시험평가 기술 - 베어링 수명평가 - 체계장비 적용 시험평가 - 38 -
5. 국내/외 기술동향 국내 다양한 베어링 제작 업체는 존재하나 방산 체계장비 특성과 신뢰성을 충족하는 맞춤형 국내 베어링 개발업체 및 제품은 전무한 실태임 한국 베어링 제조업체의 경우 대부분 자동차 산업에 타겟팅 돼 있지만 미국의 폭넓은 산업분야(농기계, 중장비 등 비자동차 산업)에 대해 정확 한 시장정보를 입수하고 바이어의 수요에 대응한다면 미국 수출비중을 높일 수 있으며, FTA 발효로 베어링 제품류에 대한 관세(5.8~9%)가 균등 철폐되는 것도 수출 호재로 작용할 것임 미국 산업 특성상 고임금과 노동자 복지에 대한 부담으로 타 외국기 업에 비해 미국산 제품이 고품질이나 고가라는 단점은 한국 제조업체 에 수출기회로 작용 할 수 있음 국외 KAYDON(미국), Tier-1(미국), NHBB(US), MPB(US), NSK(일본) 등 많 은 세계 선진 베어링 전문업체에서 정밀 베어링 설계 및 다양한 베어링 을 생산할 능력 보유 미국은 세계 최대 규모의 베어링 시장으로 업체의 경쟁이 매우 치 열하며 경쟁 요소로는 가격, 품질, 단시간 내 공급 가능 여부, 시장 접근 용이성 등임 시장 확대를 위해서 기능을 높이고 비용을 절감할 기술이 적용된 제품을 선호하며 최근 전자 센서가 달린 베어링 제품, 플라스틱, 세 라믹, 고급합금 등의 재료가 사용된 베어링 제품 등 다양한 제품 개발이 이뤄지고 있음 대부분의 경우 공급선을 유지하길 선호하는 경향이 강하며 이런 시 장에 진출하기 위해서는 기존 부품보다 우위의 품질을 입증하는 것 이 필요함 중국 베어링 제품의 수입 증가 - 39 -
6. 개발 요구수준(성능, 규격, 범위 등 세부 스펙) Starting Torque : 6 ~ 12 In-LBS Preload : 890 N ~ 1112 N Precision 항목 규격 Radial Runout of inner Race 0.02 Max. F.I.M. Axial Runout of inner Race 0.02 Max. F.I.M. Radial Runout of Outer Race 0.025 v. F.I.M. Axial Runout Of Outer Race 0.025 Max. F.I.M. 베어링에는 "KLUBER ISOFLEX LDS 18 SPECIAL A" 그리스로 약 30% 정도 채워짐 Starting Torque of Preloaded and Lubricated Bearing Set 6 to 12 IN-LBS. Preload to be adjusted to aquire Torque 무게(Set) : 2.89 kg 재료 항목 규격 Races AISI 440C Stainless Steel Balls Separators AISI 440C Stainless Steel, 9.525 NOM. APPROX. 67 Required per Row 17-7PH Formed Wire Strip with "SNAP OVER" Pockets 치수 - 40 -
체계적합성 - 적용장비 운용 환경범위 번호 항목 시험조건 규격 1 온도 저장온도: - 50 최대 24시간, +70 최대 48시간 MIL-STD-810C 축 주파수(Hz) 진폭 X축 가로 (30분) 5 ~500 ±1.0g 2 진동 Y축 세로 (30분) 5 ~ 500 ±1.0g MIL-STD-810C Z축 수직(30분) 5 ~ 25 25 ~ 36 36 ~ 500 ±1.0g 0.76 mm D.A. ±2.0g 3 충격 100±15g, 1±0.2ms 의 반정현파 충격을 3개 직교 축상 양, 음 각각의 방향에 대해 3회 MIL-STD-810C - 적용장비 부착 시험 적용장비에 조립 후 적용장비의 성능시험 절차에 따른 시험 필요 체계 부착 환경시험 수행 항목은 향후 과제 채택 시 체계 업체와 검토하여 선정 필요 관련 기술문서 목록 - 국방규격서 : 조준경,전차장용(KCPS-1) KDS 1240-4010 - 해외 제조사 Datasheet - 41 -
7. 개발 성과 및 효과 외화 대체효과 (단위 : 원) 대체금액 개당수입가 비 고 대당 년간 6,700,000 6,700,000 335,000,000 년간 50개 소요 국산화 효과 - 특수목적용 정밀 베어링 제조 기술 확보 - 원가 및 외화 절감 - 안정적인 부품 수급으로 원활한 장비 생산 및 정비 가능 8. 비 고(특이사항 등) 부체계업체 : 삼성탈레스 체계업체 : 현대로템 원제작사 : Kaydon(미국) 9. 제안자 및 문의처 기관(업체) 국방기술품질원 전 화 053-757-3033 과제 제안자 성 명 이수림 휴대폰 - E-Mail - FAX - 기관(업체) 삼성탈레스 전 화 054-460-8929 과제 제안자 성 명 박봉희 휴대폰 - E-Mail - FAX - - 42 -