무인기 더 가볍고 튼튼하게…탄소 항공복합소재 독자 개발

ADD, 2년여만에 핵심기술 개발

스텔스 무인기 ‘가오리-X’가 KF-21 보라매와 작전하는 개념도. /사진제공=방사업

국방과학연구소(ADD)는 강철보다 강하고 알루미늄보다 가벼운 특성의 국산 탄소섬유를 첨단 항공복합소재로 탈바꿈시키는 핵심기술을 독자 개발했다고 26일 밝혔다.

탄소섬유 기반 항공복합 소재는 기체 경량화가 관건인 무인항공기의 성능 향상에 필요한 핵심 소재로 일부 해외 선진국만이 기술을 보유하고 있어 국내 무인기의 기체 구조는 그 동안 해외 도입에 전적으로 의존해왔다.

국과연이 2020년부터 개발에 착수한 소재는 실이나 천 형태의 탄소 섬유가 카본 자전거 프레임과 같은 첨단 복합소재로 탈바꿈하기 위해서는 중간 재료가 필요한데, ADD는 국산 탄소섬유를 기반으로 중간 재료(프리프레그)를 제조하고 이를 바탕으로 고내열·고인성 특성의 복합소재를 개발했다.

2022년 9월 방위산업전시회에서 선보인 차기 군단급 무인정찰기 UAV--II. /연합뉴스

항공기는 장기간 계속되는 압력과 진동에 노출되기 때문에 가벼우면서도 피로 손상에 강한 소재를 사용하는 것이 중요하다. 이에 국과연은 개발한 복합소재의 특성을 평가해 무인기 부품 기본 설계에 필요한 소재의 물성을 확보했다. 국과연 관계자는 “이번 국산 탄소섬유 기반 항공복합소재 기술 개발은 해외에 의존하던 소재를 국산화하는 기회를 마련한 것에 의의가 있다”고 설명했다. 이어 “향후 국내 무인기 성능 및 운용개념 발전에 여기하고 기술의 민간 이전으로 우주·항공 산업에도 긍정적 영향을 줄 것”이라고 평가했다.