<항공우주부품 - 지정공모 – 01>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-01

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 기계 시스템

과제명

30,000lbs(13,600kg)급 헬기용 접이식 착륙장치 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 착륙장치 시스템은 Landing Gear Structure와 Landing Gear Structure 접이를 위한 작동기(Actuator) 및 Wheel/Tire/Brake 및 조향장치 등으로 구성되며, 접이 작동기(Actuator)는 항공기 이륙 시 Landing Gear Structure를 동체(또는 날개) 내부로 접거나 착륙 시, 동체(또는 날개) 외부로 전개하기 위한 기계시스템으로 최근 중량 절감 등을 고려하여 고성능/고신뢰도를 가진 전기-기계식 작동기인 EMA(Electro-Mechanical Actuator) 시스템 적용이 늘어나는 추세임

ㅇ 중대형급 항공기용 착륙장치 설계/제작에 대한 기술은 국내 개발 경험 부족에 따라 개발 위험성이 존재하며 국내 항공산업 시장의 경우, 군수 산업에 집중되어 있는 산업 특성상 후속 매출이 제한적이므로 해외 시장으로의 진출이 필요함

ㅇ 착륙장치 및 EMA 개발에 사용되는 핵심 기술들은 항공기 분야뿐만 아니라 유도무기, 우주 및 제어시스템을 필요로 하는 일반 산업분야로도 파급될 수 있는 고부가 기술개발임

- 향후 예상되는 국내 신규 항공기 사업에 해외기술 의존 없이 국내 독자기술로 참여할 수 있으며 해외 항공기 개발 및 수출에 직접적으로 참여할 수 있는 기회 확대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 30,000lbs(13,600kg)급 접이식 헬기용 착륙장치 개발

(TRL : [시작] 6단계~[종료] 8단계)

- 주륜/전륜 착륙장치 설계/제작/성능입증 기술 개발

- 주륜/전륜 착륙장치 Retract EMA 설계/제작/성능입증

- 착륙장치 시제 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	시스템 Fatigue Life	Cycle	20,000 이상	-	N/A (미/UTC)	-
2	MTBF (Mean Time between Failure)	Hour	1,000 이상	-	N/A (미/UTC)	-
3	Extend Time	Second	10 이하 (Test)	-	7 (미/UTC)	-	무인기 사업 (가오리X)
4	Retract Time	Second	12이하 (Test)	-	10 (미/UTC)	-
5	Operating Load	lbs (kgf)	3,000 (1,360)	-	4200 (1,905)	-	타기종 중량비 기준
6	Limit Load	lbs (kgf)	15,000 (6,800)	-	20000 (9,071)	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 55개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 9.4억원 이내(총 정부출연금 46.8억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대·중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 02>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-02

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 기계 시스템

과제명

10,000 lbf-in(1,130 Nm)급 유무인기용 힌지라인 형태의 이중화 전기식 구동장치 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 미래형 항공기(MEA-More Electric Aircraft) 및 무인항공기의 동작을 위해 필수적인 구동장치는 기술 발전에 따라 유압식 구동장치에서 소형화/경량화에 유리한 전기식 구동장치 시스템으로 대체하는 추세임

ㅇ 군용 항공기/무인기는, 스텔스(저피탐) 기능 향상을 위하여 조종면 구동장치, 플랩 구동장치 등의 장착 위치를 외부로 돌출되지 않도록 설계되고 있음

ㅇ 항공기 내부의 각종 회전 기구를 힌지 라인에서 직접 구동하여 최소의 공간과 중량으로 동작시킬 수 있는 Redundancy를 가지는 이중화 전기식 구동장치(Electro-mechanical Actuator) 기술 개발이 필요함

ㅇ 무인전투기, 특수목적용 무인기 및 민수용 항공기 등에 적용 가능한 Compact한 전기식 구동장치 기술 확보로 체계개발 가능성 제고 및 부품 국산화/수입 대체 효과 기대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 10,000 lbf-in(1,130 Nm)급 유무인기용 힌지라인 형태의 이중화 전기식 구동장치 기술 개발 (TRL : [시작] 4단계~[종료] 7단계)

- Hinge Line 형태의 전기식 구동기 개발

‧ 정격토크 10,000lbs-in, 정격속도 50°/sec, 이중화 구조

‧ 고출력 힌지라인형 감속기 설계/제작

- 이중화 구조의 구동제어기 개발

‧ 완전 이중화 구동제어 회로, 3중화 외부 통신 인터페이스, 알고리즘 설계

‧ FDIR(Fault Detection, Isolation&Recovery) 설계

- 운용환경 적용 및 시험평가 기술 확보

‧ 항공기 적용을 위한 전기식 구동장치 해석 및 내구성 시험평가 수행

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	Torgue	lbs-in	10,000	-	12,000 (미/MOOG)	-	-
2	Control Accuracy	deg	0.2	-	0.2 (미/MOOG)	-	-
3	Bandwidth @2deg	Hz	5	-	5 (미/MOOG)	-	-
4	MTBF	Hr	50,000	-	100,000 (미/MOOG)	-	-
5	환경조건		만족	-	-	-	MIL-STD-810G
6	전자기적 적합성		만족	-	-	-	MIL-STD-461F

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 31개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 6.7억원 이내(총 정부출연금 20.1억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 03>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-03

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 기계 시스템

과제명

3,300lbs(1,500kg)급 무인항공기의 전기식 제동장치(Electric Brake System) 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 최근 항공기는 정비성 및 생존성 등이 취약하고 무거운 중앙 유압 시스템을 지양하고 EHA(Electro-Hydrostatic Actuator)/EMA(Electro-Mechanical Actuator) 등 전기식 시스템을 선호하는 추세로, 브레이크 중앙 유압시스템 없이 EMA 등을 이용한 전기식 브레이크로 대체하여 복잡한 제어용 밸브 및 관련 부품 등을 없앰으로써 중량감소, 정비성 향상 및 전체 항공기의 신뢰성 제고 가능

ㅇ 전기식 브레이크(Electric Brake) 기술은 기존의 유압시스템 대신에 EMA 등을 이용하여 직접 브레이크를 구동하는 시스템으로 무인항공기, 전투기 등의 차세대 항공기 개발에 필요한 기술임. 유압장치의 경제성, 정비성 등의 단점을 전기식 제동장치가 보완할 수 있는 기술로 부상하여 국내 기술개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : MTOW(Maximum Takeoff and Landing Weight) 3,300 lbs(1,500kg)급 무인항공기 전기식 제동장치 개발 (TRL : [시작] 3단계~[종료] 8단계)

- 전기식 제동장치 시스템 개발

- 내열성 전기식 제동용 구동기 개발

- 제동 제어기 개발 : 고속응답 특성을 구비한 정밀 Digital Brake Controller

- 휠속도 센서 개발 : 고신뢰도/내구성 Wheel Speed Sensor

- HILS 기반의 제동 시뮬레이터 개발

- 인증평가를 통한 운용환경 적합성 및 신뢰성 검증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	Number of Stops	회	Normal-50 RTO-1	-	Normal-50 RTO-1	Normal-50 RTO-1	-
2	Inertia Equivalent	lbs	Normal-1,650 RTO-1,800	-	Normal-1,650 RTO-1,800	Normal-1,650 RTO-1,800	-
3	Brake-on Speed	knots	Normal-65 RTO-70	-	Normal-65 RTO-70	Normal-65 RTO-70	-
4	Braking Deceleration	ft/sec2	Normal-10 RTO-6	-	Normal-10 RTO-6	Normal-10 RTO-6	-
5	자가진단 기능	-	CBIT, PBIT	-	CBIT, PBIT (미국, Hydro-Aire	CBIT, PBIT (미국, Hydro-Aire	-
6	EMI/EMC시험	-	10kHz~10MHz등	10kHz~10MHz등	10kHz~10MHz등	10kHz~10MHz등	MIL-STD-461F

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 31개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 9.4억원 이내(총 정부출연금 26.8억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 04>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-04

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

초음속 항공기 장착용 원뿔형 다기능 통합대기자료 시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 초음속 항공기 장착용 원뿔형 다기능 통합대기자료 시스템 (Integrated Multi-Function Air Data System for the Supersonic Aircraft)은 항공기 기류의 각도(Local Airflow Angle), 정압(Static Pressure) 및 전압(Total Pressure)을 계측하여 디지털 통신으로 변환된 데이터를 전송할 수 있는 원뿔형태의 프로브 형상을 가진 다기능 통합형 장비임

- 과거의 대기자료 시스템은 대기 중에 노출되어 압력을 추출하는 프로브, 공기압을 전기적 신호로 변환해 주는 컴퓨터, 받음각 측정을 위한 풍향계, 외부장착 프로브의 제빙/방빙을 위한 히터 제어기 등 개별 구성품으로 구성되었으나, 최신의 원뿔형 다기능 통합대기자료 시스템은 이들이 통합된 형태로 소형, 경량, 고성능화된 장비임

ㅇ 원뿔형 다기능 통합 대기자료시스템은 “수출통제(Export License)” 품목으로 분류되어 있어 해외도입 사용에 어려움이 크며, 모든 영역의 항공기에 공통으로 적용할 수 있는 고부가가치 항공핵심 기술로 전략적인 국산화 개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 초음속 항공기 장착용 원뿔형 다기능 통합대기자료 시스템 개발

(TRL : [시작] 3단계~[종료] 7단계)

- 초음속 항공기 장착용 다기능 통합대기자료 시스템 개발

‧ 시제품 제작 및 RTCA DO-178C, DO-254프로세스 준용

- 초음속 항공기용 다기능 통합대기자료 시스템 전용 시험장비 개발

‧ 단위시험 및 통합시나리오 설계

‧ 전용 시험장비 시제 제작

- 시스템 통합 및 시험평가 수행

‧ 풍동시험평가를 통한 장비수준 성능입증

‧ 체계통합 연동 및 체계부착 비행 시험을 통한 성능 입증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	전압/정압 측정 정밀도	in-Hg (hPa)	0.001	-	0.001 (미국/Aerosonic)	성능 만족	해외도입품 제품규격
2	AOA*측정정밀도	도	0.015	-	0.015@ Range:±50 (미국/Aerosonic)
3	제빙(De-icing)동작	충족	2분이내	-	2min@airspeed 50knots, -20℃, LWC 0.4g/m3 (미국/Aerosonic)
4	방빙(Anti-icing)동작	충족	충족	-	Airspeed 260knots, -30℃, LWC 1.0g/m3 (미국/Aerosonic)
5	품질인증시험	충족	충족	충족	충족	충족	MIL-STD-810G/461F
6	체계부착 비행시험	충족	충족	충족	충족	성능 만족	체계 연동규격

* Angle of Attack

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 43개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 10.0억원 이내(총 정부출연금 46.9억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대·중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 05>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-05

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

무인항공기/드론용 내구성(한계충격 100G)이 강화된 9축 IMU모듈과 물성환경변화에 견디는 10축 IMU ‧ 카메라를 포함하는 모듈화된 환경인지 통합 센서 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 무인항공기는 임무 목적에 따라 항법에 필요한 센서를 통합하여 각각의 알고리즘을 개발자들이 직접 개발하는 것이 일반적이나, 대부분의 민간 무인항공기/드론은 GPS와 MEMS 기반 IMU를 이용하여 항법을 수행하고 있어 GPS 전파교란에 취약하고 GPS사용 불가시에 영상/IMU를 통한 항법지속 기술이 필요함

- 군용 무인항공기/무인비행체용은 이륙중량이 작은 경우 비교적 많은 전력소비와 안테나 및 신호처리부의 공간을 요하는 항재밍 장치를 탑재하는데 어려움이 있음

- 일반 드론은 관성센서를 기능구현 위주로 탑재하여 내구성 및 신뢰성 문제가 우려됨

ㅇ 국내 기술은 아직 초보 단계로, 무인기 실시간 IMU와 GPS 그리고 영상항법 기술의 확보로 무인항공 산업의 다양한 응용 기술의 선점 기대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 무인항공기/드론용 내구성(한계충격 100G)이 강화된 9축 IMU모듈과 물성환경변화에 견디는 10축 IMU ‧ 카메라를 포함하는 모듈화된 환경인지 통합 센서 기술 개발 (TRL : [시작] 5단계~[종료] 7단계)

- 9축/10축 IMU 보드 및 무인기의 운용환경에 적합한 내구성 있는 시스템 개발

‧  9축 : 3축 자이로, 3축 가속도계, 3축 지자계 (한계충격100G)

‧ 10축 : 3축 자이로, 3축 가속도계, 3축 지자계, 기압계

- 9축/10축 IMU를 이용한 항법 소프트웨어 개발

- 2D/3D/IR 카메라를 이용한 영상정보를 이용한 무인기 위치결정 모듈 개발

- GPS/IMU/영상 통합 환경인지 센서 개발 및 성능 검증

- 개발한 IMU/GPS/영상신호처리 기능 및 성능 검증 방법을 개발하고 차량시험 및 비행시험 수행

- 카메라 설치구조, IMU 설치구조, GPS 안테나 위치 등 무인기 또는 드론의 탑재시스템 장착 상황에 따른 교정방안 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	IMU자이로출력	deg/h	10	-	미국		성능지표
2	영상항법정확도	%(RMS)	1.15	-	미국		성능지표
3	통항합법위치정확도	m(CEP)	0.1	-	미국		성능지표
4	IMU환경‧진동시험	-	만족	만족			MIL-STD-810F
5	IMU전자파시험	-	만족	만족		CE101,102, RE101,102	MIL-STD-461E
6	비행시험	Sortie	3	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 31개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 10.0억원 이내(총 정부출연금 30.0억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 06>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-06

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

중형헬기 디지털 항전시스템과 헬기 체계 연동을 위한 원격신호변환장치(RDC) 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 원격신호변환장치(RDC)는 최신 항전시스템과 헬기체계 연동을 위한 장비로서, 각 계통에서 입력되는 이산/아날로그 신호를 디지털로 변환하고, 생존, 무장 등의 임무체계 데이터를 기존 항전 데이터 신호로 변환하여 전송하는 장비임

ㅇ 헬기용 원격신호변환장치(RDC)는 잠재 수요국에서 요구하는 항전시스템 통합을 구현하기 위해 데이터 및 영상신호 변환 기술을 국내 자체적으로 확보하여 향후, 민/군수 겸용 적용이 가능한 수출형 항공전자 체계를 구축하기 위하여 개발이 필요함

ㅇ RDC는 최신 디지털 항전시스템과 체계 연동을 위한 필수 시스템으로 프로그램 연동시마다 신규 개발 비용 절감 및 변경사항을 최소화 할 수 있으며, 데이터 처리 및 영상신호변환기술 확보를 통한 유지보수 및 수출시장 적용, 수입대체효과 기대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 중형헬기 디지털 항전시스템과 헬기 체계 연동을 위한 원격신호변환장치(RDC) 개발

(TRL : [시작] 5단계~[종료] 8단계)

- 헬기용 원격신호변환장치 개발

‧ 데이터신호 변환 기능 구현(MIL-STD-1553B to ARINC-429/Ethernet/ARINC-664)

‧ 영상신호변환/스위칭기능/그래픽 프로세싱 구현

‧ 군용 임무장비 데이터 처리 및 임무영상 생성

- 원격신호변환장치의 안전준용 기반 구축

‧ 소프트웨어 자격 RTCA/DO-178 Level B 이상

‧ 복합전자하드웨어자격 RTCA/DO-254 Level B이상

※ 단, 비행필수데이터(Flight Critical Data)를 처리하는 부분은 위 해당규격의 Level A가 되어야 함

- 원격신호변환장치 시험 및 검증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	최신데이터버스 실시간변환	유/무	유	-	유 (미국/GE)
2	실시간 영상변환 기능보유(DVI to HD-SDI /ARINC-708 to RGB)	유/무	유	-	유 (미국/Curtiss Wright)
3	임무데이터 처리 및 시현기능보유	유/무	유	-	유 (미국/Esterline)
4	체계안정성수준	고장 발생율	≤1.0E-07	-	≤1.0E-09 (미국/GE)	Hazard/ Major 이상	ARP4754/ 4761
5	데이터/영상변환/임무페이지시현 HW/SW	level	LevelB준용	-	Level A (미국/GE)	Level B	RTCA/ DO-254/178
6	비행필수데이터처리 HW/SW	level	LevelA준용	-	Level A (미국/GE)	Level A	RTCA/ DO-254/178

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 43개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 7.0억원 이내(총 정부출연금 30.0억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 07>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-07

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

스푸핑 방지를 위한 독립형 무인기 데이터링크 대칭형 암호화 시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 무인기(드론)는 항시 개방된 상태의 센서, 무선 네트워크 구성, 직렬적 안정성 구조라는 독특한 구성 때문에 사이버 및 무선 보안 공격에 취약함. 최근 GPS 스푸핑, 통신 재밍, 데이터와 영상 해킹, 기체탈취, 전산망을 통한 해킹 및 바이러스 감염 등의 보안 사고들이 발생되고 있어, 이에 따른 조속한 대응책 마련이 필요함

ㅇ 무인항공기의 보안 문제 중 무인기 탈취 및 악용 방지를 위한 무인기 독립형 데이터 링크 암호화 장치는 사용자 편의를 고려한 독립형 암호화 생성 시스템으로 별도의 암호화 모듈을 사용하여 해당 모듈을 물리적으로 탈취되지 않는 이상 해킹이 불가능한 기술임

ㅇ 재밍(Jamming)의 경우 Return Home기능을 통해 보안성을 확보할 수 있으나, 스푸핑(Spoofing)의 경우 무인기 탈취 및 악용에 취약. 이를 해결하기 위해 기존의 무인기 시스템의 최소 변경을 통한 스푸핑 방지 기술이 필요함

- 지속적으로 보다 지능화되어 발생하고 있는 보안 사고를 방지하기 위해 한계에 직면해 있는 S/W적 기술보다 별도의 암호화 기능 등을 갖춘 H/W적 기술이 요구됨

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 스푸핑 방지를 위한 독립형 무인기 데이터링크 대칭형 암호화 시스템 개발

(TRL : [시작] 2단계~[종료] 7단계)

- 탑재/지상 데이터 링크 암호화 장치 개발

- 독립형 암호화 생성 및 검증 장치 개발

- 암호화 장치를 적용한 테스트 데이터 링크 시스템 구현

- 시험용 스푸핑 시스템 개발

- 통합 시험 및 모니터링 장치 개발

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표			단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	none-DLP 암호화 모듈(민수용)	암호화생성/복조지연	task	2	-	-	2
2		무게	g	9.9이내	-	-	9.9이내	KS-C0221
3	User-DLP 암호화 모듈(군수용)	암호화생성/복조 지연	task	1	-	-	1
4		무게	g	300이내	-	-	300이내
5		품질시험	-	적합	-	-	적합	MIL-STD-461F
6	암호화 생성/복조 속도		us	9.9이내	-	-	9.9이내
7	비행시험		Sortie	10	10	10	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 43개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 7.8억원 이내(총 정부출연금 33.8억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 08>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-08

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형( ), 혁신제품형(√ )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 전기전자시스템

과제명

항공기 장착·분리 운용 무인비행체 제어용 이진 코드분할다중접속 무선데이터 통신시스템 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 항공기와 항공기외부 장착물 간에 무선데이터통신을 이용하여 장착물의 운영 목적에 맞는 임무를 수행하게는 하는 시스템으로, 기 개발된 항공기에 새로운 외부 장착물 탑재 시 인터페이스의 차이로 항공기 혹은 외부 장착물의 인터페이스 수정이 요구되어 그에 따른 재설계, 제작, 시험, 인증 그리고 추가 비용과 시간이 소요됨에 따라, 제품시장경쟁력 저하를 가져옴

ㅇ 항공기 개조 필요 없이 기종에 무관하게 순수 국내원천기술인 B-CDMA 무선통신기술과 국가보안 알고리즘을 접목한 무선데이터 전송 기술을 활용하여 조종사가 원격으로 무인비행체 제어가 가능한 기술개발 필요

ㅇ 항공분야 사업화 성공을 통해 검증된 무선 제어기술에 대한 유도무기 체계 및 전자전 분야 등 군용 사업화 적용도 가능하며, 민수용 무인기, 자동자, 선박 등 민수분야의 파급효과 기대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 항공기 장착·분리 운용 무인비행체 제어용 이진 코드분할다중접속

무선데이터 통신시스템 개발 (TRL : [시작] 4단계~[종료] 7단계)

- B-CDMA 기반 항공기장착 무인비행체 제어용 무선데이터통신시스템 개발

- B-CDMA 기반 항공기장착 무인비행체 제어용 무선데이터통신시스템 전용 시험장비 개발

- 시스템통합 및 시험평가 수행

‧ 품질인증 시험 수행(MIL-STD-810G, MIL-STD-461F)

‧ 부체계/체계통합 및 지상시험을 통한 성능입증

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	송신출력	dBm	16dBm이상	16dBm 이상	-	16dBm이상	-
2	주파수 정확도	ppm	±50ppm이내	±50ppm 이내	-	±50ppm이내	-
3	수신감도	dBm	수신전력 -85dBm 이하 (통신상태확인)	수신전력 -85dBm 이하(통신상태확인	-	수신전력 -85dBm 이하 (통신상태확인)	-
4	인접채널간섭도	dBm	측정채널 :-90dBm 측정채널±1채널 : -65dBm이상	측정채널 :-90dBm 측정채널±1채널 : -65dBm이상	-	측정채널 :-90dBm 측정채널±1채널 : -65dBm이상	-
5	조종사 제어장치용 무선통신모듈 소형화	cm × cm	3 cm x 4 cm 이하	3 cm x 4 cm 이하	-	-	-
6	장착물 제어장치용 자료송수신모듈 중량	g	100g이하	100g이하	-	-	-
7	품질인증(EMI), 환경시험	-	MIL-STD -461F, 810G	MIL-STD-461F, 810G	MIL-STD-461F, 810G	공인인증	MIL-STD-461F, 810G

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 3년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 31개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 6.1억원 이내(총 정부출연금 20.1억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 09>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-09

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√ ), 혁신제품형( )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 기계 시스템

과제명

가변 댐퍼력을 갖는 1,500lb(680kg)급 지능형 완충장치 기술 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 완충장치는 원시적인 형태의 착륙장치의 한계를 극복하고자 착륙시 지면과의 반력에 의한 착륙장치 및 동체로 전달되는 하중을 감소시키기 위하여 도입된 장치로, 항공기의 대형화 추세에 따라 플랫폼 경량화 및 효율 증대가 우선시됨에 따라 최근 반능동제어 완충장치가 각광을 받고 있음

- MR(Magneto-Rheological Fluid)유체 완충장치는 반능동제어 완충장치로, 자기장에 반응하여 유체 점성이 변화되는 특성을 이용하고자 기존 피스톤의 오리피스 주위에 전자석을 설치한 형태임

ㅇ MR유체 응용기술은 상용화되어 여러 분야에 활용 중이나 항공분야에서는 선진국에서도 상용화하지 못하여, 기술선점을 위해서는 장기적으로 고도의 안전성 및 신뢰성 검증을 위한 연구지원 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 가변 댐퍼력을 갖는 1,500lb(680kg)급 지능형 완충장치 기술 개발

(TRL : [시작] 4단계~[종료] 7단계)

- 지능형 완충장치 설계/해석 기술 개발

‧ MR유체 완충장치/전자석 제어장치/제어 알고리즘 설계

‧ MR유체 유동해석 및 전자석 자기장 해석

- 지능형 완충장치 제작/조립기술 개발

‧ MR유체 완충장치 구성품/전자석 제어장치 제작 및 조립

‧ 제어기 모듈(H/W) 소형‧안정화 제작

- 성능 시뮬레이션 및 시험평가 기술 개발

‧ MR유체 완충장치 특성분석 및 신뢰성‧검증시험/반능동형 착륙장치 낙하시험

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	중량(휠 제외)	kg	22kg	20 kg*	20 kg (미국 /Goodrich)*	22kg	중량측정시험
2	누유시험	hours	24 hours **	24 hours	24 hours (미국/ Goodrich)	24 hours**	누유시험
3	내압시험	분	15 분***	15 분	15 분 (미국 /Goodrich)	15 분***	내압시험
4	완충성능시험	-	정상작동	-	-	정상작동	MIL-T-6053
5	낙하시험	-	정상작동	-	-	정상작동
6	하강속도(정상착륙)	m/s	3.05 m/s 정상작동	3.05 m/s	3.05 m/s (미국 /Goodrich)	3.05 m/s 정상작동	FAR 23.725

* 유공압 완충장치, **  No Leakage /Loss ***No Leakage /Yield/영구변형

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 55개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 5.0억원 이내(총 정부출연금 33.0억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 10>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-10

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√ ), 혁신제품형( )

기술분류

항공/우주시스템

기타 항공/우주 시스템 관련기술

과제명

모핑날개 적용을 위한 형상기억 폴리머 복합재 (SMPC) 플랩 모듈 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 모핑날개는 임무나 목적에 적합하도록 날개의 형상을 바꾸거나, 기존의 조종면(control surface) 기동을 위한 최적의 조종력을 얻도록 날개의 형상을 연속적으로 변형시키는 구조를 의미함

* 모핑(Morphing)은 환경 적응 또는 목적에 따라 형상을 임의로 변화시킬 수 있는 능력을 의미함.

ㅇ SMPC(Shape Memory Polymer Composite)는 일반적인 탄소섬유강화 복합재료 (CFRP)와 유사하지만, 에폭시 수지 대신에 형상기억 열경화성 수지(SMP)가 사용되어 고무와 같이 부드러운 특성을 갖는 수지로 손상 없이 매우 큰 변형이 가능하고 변형전의 형상을 기억하는 특성을 가지고 있음

ㅇ 모핑 항공기 기술은 차세대 무인항공기 및 유인 항공기 개발기술임. 연속적 캠버형상을 가지는 모핑플랩은 기계적 플랩에 비해 양향비가 우수하며, 유연한 공력분포, 조종면 리버설 (control reversal) 감소 등의 효과가 있는 미래 무인항공기 산업 핵심기술로 국내 연구개발이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 모핑날개 적용을 위한 형상기억 폴리머 복합재 (SMPC) 플랩 모듈 개발

(TRL : [시작] 2단계~[종료] 6단계)

- 연속적 캠버변형이 가능한 능동형 SMPC플랩 모듈 개발

‧ 모핑플랩 작동메커니즘/능동형 유연리브 개발

‧ SMPC 설계 및 제작

‧ 모핑플랩을 고려한 무인항공기 비행제어시스템 설계 및 시제제작(3m급)

- 모핑날개를 가지는 무인항공기 풍동시험/비행시험 수행을 통한 성능평가

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	모핑매커니즘 형상변형	%	15	5	10(미국)	-	-
2	SMPC변형률	%	50	30	40	-	-
3	유연리브구조	%	15	0	10(미국)	-	-
4	형상기억합금 작동기 속도	%/초	1.5	0.5	1.5	-	-
5	양항비(풍동시험)	%	20	-	2.0	-	-
6	모핑무인항공기 비행시험	Sortie	10	-		-	-

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 55개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 6.6억원 이내(총 정부출연금 32.8억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 11>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-11

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√ ), 혁신제품형( )

기술분류

항공/우주시스템

기타 항공/우주 시스템 관련기술

과제명

마이크로웨이브 성형법을 이용한 탄소섬유 열가소성 복합재 경항공기 일체형 수평꼬리날개 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 열경화성 복합재는 낮은 파괴 인성과 손상 허용 값을 가지고 재 성형이 불가하여 긴 성형시간과 높은 생산비용이 드는 오토클레이브 공법 대체 기술로 부상하고 있음

ㅇ 열가소성 수지가 함침된 탄소섬유 프리프레그를 사용하여 섬유자동적층기술(automated fiber placement)및 후 공정인 마이크로웨이브(microwave) 성형공법을 적용하여 열가소성 복합재 항공기 부품을 제작 시, 기존 공정시간 대비 80% 이상 단축시켜 구조물 제작 단가를 혁신적으로 낮출 수 있는 첨단 기술임

ㅇ 항공기용 구조물 제조기술의 독자개발을 통하여 전 세계적으로 소수 선진 업체에서 독점하는 항공기 시장 진입 및 산업 경쟁력 증대 기대

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 마이크로웨이브 성형법을 이용한 탄소섬유 열가소성 복합재 경항공기  일체형 수평꼬리날개 개발 (TRL : [시작] 3단계~[종료] 6단계)

- 탄소섬유 열가소성 복합재 경항공기 수평꼬리날개* 제작기술 개발

‧ 열가소성 탄소섬유 프리프레그 테이프 자동적층 CAD 프로그래밍 기술 개발

‧ 자동적층을 위한 공정 파라미터 최적화 기술 개발

‧ 마이크로웨이브(microwave) 성형을 위한 금형 재료 선정/설계/최적화 기술 개발

‧ Plastic welding/bonding 기술 개발

‧ 일체형 복합재 구조물 설계기술 개발

‧ 복합재 특성 평가기술 개발

* 경항공기 수평꼬리날개 부분품(Span 1.5m, Chord 0.6m, Spar 2Rib 구성) 제작

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	복합재 인장강도(0˚)	Mpa	2,060이상	-	2,060	2,060	ASTM D3039
2	복합재 인장강도(90˚)	Mpa	78이상	-	78	78
3	복합재 압축강도(0˚)	Mpa	1,100이상	-	1,100	1,100	ASTM D6641
4	복합재 압축강도(90˚)	Mpa	196이상	-	196	196
5	복합재 면내전단강도	Mpa	157이상	-	157	157	ASTM D3846
6	구성품 정적시험	-	합격	-	합격	-	설계하중150%

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 4년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 43개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 4.0억원 이내(총 정부출연금 18.0억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 비영리기관

ㅇ 기술료 징수여부 : 비징수

<항공우주부품 - 지정공모 – 12>

관리번호

2016-항공부품-지정공모-12

중분류Ⅰ

중분류Ⅱ

과제유형

원천기술형(√ ), 혁신제품형( )

기술분류

항공/우주시스템

고정익/회전익 항공기 동력장치

과제명

추력 25kN급 항공기 가스터빈엔진용 친환경 고효율 연소기 개발

1. 개요 및 필요성

ㅇ 전 세계적으로 대기오염에 대한 위기의식이 고조되면서, 엔진 배기가스에 대한 규제가 강화되고 있음. 항공기에 대해서는 국제민간항공기구(ICAO, International Civil Aviation Organization)가 1983년부터 환경규제위원회(CAEP, Committee on Aviation Environmental Protection)를 설립하여 NOx 등 주요 대기오염물질에 대한 규제를 제정하고 적용하고 있음

ㅇ 가스터빈엔진은 압축기, 연소기, 터빈으로 구성되는데 이중 연소기는 엔진의 친환경 성능을 좌우하는 핵심부품임. 연소기의 내부 공해물질 생성 경로는 다양하고 특히 항공용 엔진은 공간, 무게 등 여러 가지 제약조건에 의해서 부가적인 공해물질 저감장치를 설치하기 어려워 공해물질 배출을 원천적으로 최소화할 수 있는 친환경 연소기술이 필요함

2. 연구목표

ㅇ 최종목표 : 추력 25kN급 항공기 가스터빈엔진용 친환경 고효율 연소기 개발

(TRL : [시작] 3단계~[종료] 7단계)

- 추력 27kN급(Take-off 조건, ISA sea level) 완제엔진 또는 완제엔진 기준 27kN급  추력 발생이 가능한 코어엔진(압축기+연소기+터빈)에 적용할 연소기 개발

- CAEP/8 규제를 만족하는 친환경 고효율 연소기 개발

- 장수명(1,000시간 이상*) 고효율(연소효율99%이상) 대류냉각 라이너 개발

- 연소-열음향 불안정성 예측 및 억제 원천기술 개발

- 리그 시험 또는 엔진 시험을 통해서 목표 성능 검증

* Creep 해석 기준

ㅇ 개발목표

핵심 기술/제품 성능지표		단위	달성 목표	국내 최고수준	세계 최고수준	인증기준 준수사항	기준설정 근거
1	전압력손실	%	6%이하	6%이하	6%이하	6%이하	동급엔진 선진사 기술수준
2	연소압력섭동 (@Take-off)	%	5%	N/A	3%이내 (미, GE, 추정치)	5%이하	연소불안정 발생기준
3	NOx배출량	g/KN	53.7이하	N/A	51.2 (미, Honeywell)	CAEP/8기준 이하	CAEP/8
4	CO배출량	g/KN	106.2이하	N/A	93.2 (미, Honeywell)
5	HC배출량	g/KN	11.8이하	N/A	3.92 (미, Honeywell)
6	Smoke배출량	g/KN	4.6이하	N/A	3.3 (미, Honeywell)

3. 지원기간/예산/추진체계

ㅇ 기간 : 5년 이내 (1차년도 사업기간 : 7개월, 총 사업기간 : 55개월)

ㅇ 정부출연금 : ‘16년 9.0억원 이내(총 정부출연금 42.0억원 이내)

ㅇ 주관기관 : 대·중소·중견 기업

ㅇ 기술료 징수여부 : 징수