복합소재인증개요
전 세계적으로 항공기 재료만을 위한 감항당국 차원의 인증제도는
현재 없습니다.
그러나, 항공선진국의 경우 항공기등 제품 또는 부품 제작을 전제로 형식증명 등을 인증으로 진행하는 것을 원칙으로 하나, 미연방항공청(FAA)과 유럽항공안전청(EASA)은 NCAMP(National Center of Advanced Materials Performance)의 재료시험 및 검사 활동을 인정하고 있는 상황입니다.
국내는 2021년 현재까지 인증 이력이 있는 국산 항공기용 복합재료가 없어, 국내 제작 항공 제품에 사용한 사례를 가질 수 가 없었습니다. KC-100(나라온) 개발 당시에는 입증된 해외 복합재료를 사용하였음에도 불구, 동등성 시험에서 수년의 시간이 소요되었습니다.
항공기 설계, 제작에 사용되는 재료와 공정은 감항당국으로 부터 항공기 기술기준 적합성을 필요로 하며, 항공기 제품에 사용하는 복합재료의 안전성을 확인하기 위해서는 인증제도 구축이 필요한 상태입니다.
복합재료는 공정에 민감한 재료로서 같은 원자재를 사용하였다고 하여도 공통으로 사용할 수 있는 표준화된 재료/공정 규격은 없으며 기체 제작자의 공정에 의해 재료 특성이 달라질 수 있어 각각의 재료 제작사, 항공기 제작사별로 규격을 승인 받아야 합니다.
형식증명 기간 내에 입증이 어려운 복합재료는 재료 및 이를 사용한 구조의 안전성을 입증하기 위해 감항당국은 많은 시험을 통해 설계 허용 값을 산출하여 사용승인을 받을 것을 요구해 왔습니다.
과거 기존의 제도에서는 이미 다른 사업에서 사용이 승인되어 사용되었다고 해도 새로운 항공 및 우주비행체에 사용하려 한다면 다시 인증을 받아야 하므로 시험내용이 중복되어 이에 소요되는 많은 시간과 비용이 문제가 되어 왔습니다.
특히, 설계 시점과 재료 안전성 입증 시점이 상충하기 때문에 재료규격의 설계허용치(Design Allowables)가 설계 초기에 필요한 자료로 반영되기 위해 복합재료 인증지침서와 인증체계 구축이 필요합니다.
복합재료의 재료/공정 규격은 항공기 개발단계와는 다른 별도의 진행을 통해서 안전성 확인이 가능하며 항공기 개발단계 에서의 위험(Risk)를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 새로운 재료 및 국산 재료를 항공기 부품에 사용할 수 있도록 하여 국내 재료 및 항공 산업발전에 기여할 수 있습니다.
또한, 시간과 자원이 많이 투입되는 재료 인증 결과를 공유하여 반복적인 검사 자원과 산업계의 예산을 절감할 수 있으며, 미래 신소재 및 3D프린팅 등 신기술 활용을 통해 항공용 부품에 대한 재료/공정 규격 인증제도를 수립하여 혁신기술을 산업에 적용할 수 있는 통로를 마련할 수 있습니다.