관리번호

2019-항공부품-일반-지정-1

기술

분류

중분류

소분류

과제성격

□ 원천기술  ■ 혁신제품

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

중소형 항공기급 개방형 항공전자 시스템 아키텍처 및 소프트웨어  개발

1. 필요성

ㅇ 개방형 항공전자 시스템 아키텍처는 기존의 플랫폼 종속적인 항전 시스템을 다양한 요구 규격과 목적을 가진 항공기 조종석에 필요한 항공전자 구성요소를 개방형 규격으로 공통화하고 이를 다양한 응용분야에 활용할 수 있도록 규격화함으로서 항공기 목적과 플랫폼에 따른 비용과 노력의 중복 투자를 방지할 수 있는 핵심 기술임

ㅇ 중소형 항공기의 조종실을 현대화하고 해외구매 항공기(UH-60, CH-47 등)와 국내개발 항공기(KA-1, KT-1 등)의 성능개량 소요가 증가되고 있어 항공기 신규 개발 또는 성능개량 개량사업에 공통으로 적용할 수 있는 개방형 항공전자 시스템 아키텍처의 개발이 필요함

ㅇ 해당 기술을 사전 확보하여 국내 항공기 성능개량 사업에 적용함으로써 수입대체를 통한 외화절감 및 독자 성능개량 능력 확보를 통한 기술자립화로 향후 해외 항공기 성능개량 사업 참여기회 확보가 가능함

< 성능개량 대상 플랫폼 예시(KA-1, CH-47, UH-60) >

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 중소형 항공기급 항공전자시스템을 위한 개방형 아키텍처 및 소프트웨어 개발 (TRL :  [시작] 4단계 〜 [종료] 7단계)

- 중소형 항공기에 공용으로 적용 가능한 개방형 항공전자 아키텍처 개발

· 표준 인터페이스 기반 항공전자 아키텍처 설계

· 고정익/회전익 항공기에 공통 적용 가능한 아키텍처 설계

· 고 신뢰성 제공을 위한 이중화 설계

- 중소형 항공기에 공용으로 적용 가능한 개방형 항공전자 하드웨어, 소프트웨어 개발

· 개방형 항공전자 소프트웨어 기반 미들웨어 및 어플리케이션 탑재 가능한 하드웨어 개발

· 주요 항공전자 장비에 대한 개방형 소프트웨어 개발, 탑재 및 시험

· 기존 유사사업을 통해 개발한 국내 개발품 활용

- 통합 개발환경 구축

· 소프트웨어 개발 시험환경을 위한 STE 설계 및 제작

· 개방형 항공전자 아키텍처 통합 및 지상시험을 위한 SIL 설계 및 제작

· 시연용 조종석 모의기 설계 및 제작

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	개방형 아키텍처 표준인터페이스 적용 (ARINC-429,661,664,818, MIL-STD-1553B)	종	5종	4종	5종 (미국/Collins Aero)
2	개방형 아키텍처 시스템 throughput (Ethernet or A664)	Mbps	600	-	600bps (미국/Collins Aero)
3	개방형 S/W 모듈 적용대상장비	종	4종	-	3종 (미국/Collins Aero)
4	고정익/회전익 OPF개발 (SRS 요구도 충족)	%	100%	-	충족 (미국/Collins Aero)
5	DO-178C 준용 (DAL:D,C,B,A) (기술문서 수, Lv B이상)	레벨	100%	-	DAL D, C, B, A
6	DO-254 준용 (DAL:D,C,B,A) (기술문서 수, Lv B이상)	레벨	100%	-	DAL D, C, B, A
7	환경조건 (온도, 고도, 습도, 진동 등)	-	MIL-STD-810G	-	-
8	EMI/EMC	-	MIL-STD-461G	-	-

ㅇ TRL 핵심기술요소(CTE)

핵심 기술요소		최종단계	생산수준 또는 결과물	시험평가 환경
1	중소형 항공기급 개방형 항공전자 아키텍처 설계기술	TRL 7	- 개방형 항공전자 아키텍처 설계 - 개방형 항공전자 아키텍처를 적용한 시연용 조종석 시스템 - Smart MFD, Smart CDU - MPU, DC, SMC, UFCP, DTU	자체시험(전문가 검증)/ 공인인증시험(공인인증서)
2	개방형 항공전자 소프트웨어 설계기술	TRL 7	- Smart MFD, Smart CDU, MPU의 FACE지원 미들웨어 체계 - Smart MFD, Smart CDU용 FACE지원 어플리케이션 - MPU용 FACE 지원 어플리케이션 - 개방형 아키텍처 지원 가능한 DC 어플리케이션 - SMC용 FACE 지원 어플리케이션	자체시험(전문가 검증)/ 공인인증시험(공인인증서)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 57개월 이내  (1차년도 개발기간 : 9개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘19년 15억원 이내(총 정부출연금 120억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중견·중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2019-항공부품-일반-지정-2

기술

분류

중분류

소분류

과제성격

□ 원천기술  ■ 혁신제품

항공/우주시스템

고정익/회전익

항공기 기체

과제명

고온 액상 성형공정을 적용한 단일통로급 민항기 스킨/스파 일체형 날개 끝단 복합재 구조물 개발

1. 필요성

ㅇ 항공기 구조에서 경량/고강도 복합소재 적용 비중이 증가하고 있는 추세로 복합재 구조물이 적용된 항공기(B787, A350 등)가 개발 및 운용되면서 복합재 구조물의 성능은 검증된 반면 제조사간 가격경쟁 심화와 생산량 증가에 따라 비용/고생산성 복합재 설계 및 제조기술 개발이 필요함

ㅇ 고온 액상성형공정기술은 기존 프리프레그를 이용한 오토클레이브 제조공법 대비 낮은 설비투자, 저렴한 자재 및 운용비용, 용이한 자재관리 및 부품 일체화를 통한 조립비용 절감 등의 가격경쟁력 있는 복합재 제조 기술임

ㅇ 해당 기술 국산화 실현시 탈오토클레이브 기술을 이용한 일체형 복합재 구조물 설계/제작 분야에서 세계 최고 수준으로 도약할 수 있으며, 확보된 기술을 바탕 으로 민간 항공기 부품 수출증대를 통한 무역수지 개선 효과가 기대됨

< 날개 끝단 구조 예시 >

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 고온 액상 성형공정 적용 일체형 날개 끝단 복합재 구조물 개발

(TRL :  [시작] 3단계 〜 [종료] 7단계)

- 복합재 일체형 구조물 설계기술 개발

· 대상 부품에 대한 설계 요구도 정의

· 고온 액상성형 공정을 고려한 일체형 날개구조물 설계/해석 기술

- 자동화 프리폼 제작기술 개발

· 스파 프리폼 성형 공정변수(섬유배향 각도, 온도, 압력 등) 확보

· 스킨 프리폼 저비용 고효율 제조 기술 개발

- 수지함침 및 경화 공정기술 개발

· 수지 유동해석 및 유로 최적화

· 스킨/스파 일체형 구조물 경화 후 변형 제어 기술

· 고온 액상성형 경화 시스템 및 최적 경화 사이클 개발

- 일체형 스킨/스파 복합재 구조물 개발

· 일체형 복합재 결함 제어 기술(주름, 기공, 두께 편차 등)

· 대형 일체형 구조물 치공구 설계 및 제작

· 복잡/대형/고중량 형상 치공구/부품 가열/유지/냉각 균일온도분포

· 일체형 복합재 부품 비파괴 검사 방법 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	복합재 Fiber Content	%	≥50	45	50 (유럽, AIRBUS)
2	복합재 Void Content	%	≤2.0	3.0	2.0 (유럽, AIRBUS)
3	수지 경화도	%	≥90	≥85	≥85 (유럽, AIRBUS)
4	스파 위치 공차	mm	≤±3.0	-	±3.0 (유럽, AIRBUS)
5	스파 두께 공차	%	≤±12	-	±12 (유럽, AIRBUS)
6	스킨 Profile 공차	mm	≤±1.0	-	±1.0 (유럽, AIRBUS)
7	복합재 인장강도(1)	MPa	1,550	-	1,550 (유럽, AIRBUS)
8	복합재 층간전단강도(ILSS)(2)	MPa	40	-	40 (유럽, AIRBUS)
9	스킨/스파 결합강도 (Pull off)시험	-	설계제한 하중의 150%	-	-

(1) High Tenacity Grade Carbon Fiber 및 RTM6 Resin 기준

(2) ILSS (Interlaminar Shear Strength)

ㅇ TRL 핵심기술요소(CTE)

핵심 기술요소		최종단계	생산수준 또는 결과물	시험평가 환경
1	일체형 복합재 날개끝단 구조물 설계기술	TRL 7	설계도면, 해석보고서	설계검토 회의 (PDR, CDR)
2	일체형 복합재 날개끝단 구조물 제작기술	TRL 7	Fiber/Void Content/경화도 측정, 두께/위치/Profile 공차 측정, 수지유동해석	공인기관시험/ 자체시험
3	일체형 복합재 치공구 설계/제작기술	TRL 7	치공구 도면, 치공구	자체시험
4	일체형 복합재 구조물 건전성 평가기술	TRL 7	복합재 인장/압축/ILSS시험 비파괴 검사/스킨-스파 결합강도 시험	공인기관시험/ 자체시험

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 45개월 이내 (1차년도 개발기간 : 9개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘19년 11.3억원 이내 (총 정부출연금 36.2억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 제한없음

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

관리번호

2019-항공부품-일반-지정-3

기술

분류

중분류

소분류

과제성격

□ 원천기술  ■ 혁신제품

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 기계 시스템

과제명

중형민항기용 25[eqn: m ^{3}]/h급 불활성기체([eqn: N _{2}]) 발생장치 개발

1. 필요성

ㅇ 항공기 연료시스템용 불활성기체 발생장치(On Board Inert Gas Generating System, 이하 OBIGGS)기술은 항공기 운용시 화재 또는 폭발을 야기할 수 있는 대기 중의 산소를 제거하는 시스템임

ㅇ 세계적으로 항공운송 및 운항의 지속적인 안전을 위해 신규 안전과 관련된 설계/운영/운항 기준이 강화됨에 따라 안전성이 향상된 항공기 개발 요구가 증가하고 있으며, 현재 운항 중인 항공기에 적용하기 위한 OBIGGS의 개발 요구 또한 증가됨

ㅇ 신규 민간 항공기 개발시 핵심적용 부품으로 적용되어야 하는 필수 기술이므로, 항공기 적용 최적화와 실제 적용시험(비행 등)을 수행하여 품질과 신뢰성 기반이 필수적으로 구축되어야 하는 기술임

ㅇ 해외 선진항공사의 민항기용 불활성 OBIGGS에 대한 실제 적용 요구도를 확보하고, 이를 기반으로 현재 운용 중인 항공기에 적합한 제품 개발 및 안전/신뢰성 관련 검증기술 확보가 필요함

< 불활성기체 발생 및 충진 예시 >

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 중형민항기용 25m3/h급 불활성기체([eqn: N _{2}]) 발생장치 개발

(TRL: [시작] 3단계 〜 [종료] 8단계)

- 중형민항기용 25m3/h급 불활성기체 발생장치 계통 종합기술개발

· Air Separation용 Module 개발

· Electrical & Gas Control Unit 개발

· 열교환기, 수분필터, 다지관 구조물 개발

- 국외수요처의 불활성기체 발생장치 항공인증(EASA or FAA) 적합성 입증 획득

* 국내 중견기업의 제작 국산화로 OBIGGS 시제품 제작이 수행 중으로 사업화 연계를 위해 국외수요처의 항공인증(예. 수요처 인증 또는 FAA 인증) 확보가 필수적임

* 중소/중견기업의 국외 대형항공사를 통한 비행시험 추진이 필요함

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성목표	국내최고 수준	세계최고수준 (보유국, 기업/기관명)
1	Air Separation용 Module	m3/h	25	-	25 (미국, Parker)
2	Electrical Control Unit	W	100	-	100 (미국, Parker)
3	Gas Control Unit	-	미션프로 파일제어	-	미션프로파일 제어 (미국, Parker)
4	열교환기	℃@ 90m3/h	80	-	80 (미국, Parker)
5	수분필터	g/s	30	-	30 (미국, Parker)
6	다지관 구조물 (Manifold)	g/s@ 7bar	30	-	30 (미국, Parker)
7	환경시험 (온도, 진동 등)	EASA or FAA	요구도 만족	-	상용항공 요구도 (미국, Parker)
8	비행시험	EASA or FAA	적합성 입증	-	상용항공 요구도 (미국, Parker)

ㅇ TRL 핵심기술요소(CTE)

핵심 기술요소		최종단계	생산수준 또는 결과물	시험평가 환경
1	해외수요처 적합성 입증기술	TRL 8	시제품 및 보고서	자체시험(공인기관확인), 해외협력사 확인
2	Air Separation용 Module	TRL 8	시제품 및 보고서	자체시험(공인기관확인), 해외협력사 확인
3	Control Unit	TRL 8	시제품 및 보고서	자체시험(공인기관확인), 해외협력사 확인
4	열교환기외 주요구성품	TRL 8	시제품 및 보고서	자체시험(공인기관확인), 해외협력사 확인

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 57개월 이내(1차년도 개발기간 : 9개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘19년 18억원 이내(총 정부출연금 81억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중견·중소기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수