첨단 산업 발전을 위한 복합재료 및 고성능 소재 기술의 연구 개발과 항공기 제조 및 국가적 인프라 구축 현황 doc_id PCY_201611100158088281_6

텅스텐-구리 복합재료는 한 가지 중요한 분말 야금재료에 속하며 현재 널리 응용되고 있는 제작공법 중의 하나는 ‘용해 침투 공법’이다. 동 ‘공법’은 텅스텐 분말 혹은 텅스텐 분말 및 소량의 구리 분말 혼합물을 잉곳으로 압축하고 일정한 온도의 사전 가열을 통하여 다공성 텅스텐 골격으로 제작한 후 금속 구리를 용해하고 모세관의 작용을 이용하여 텅스텐 입자 사이에서 유동하고 점차적으로 골격을 충족시켜 텅스텐-구리 복합재료를 형성하는 것이다. ‘용해 침투 공법’으로 제작한 재료는 밀도가 높고 소결성능이 양호하며 전도성, 열전달성이 양호한 장점을 보유하고 있다. 텅스텐과 구리의 용해점 차이가 크고 서로 용해되지 않기에 분말 야금 공법으로 개발한 텅스텐-구리 복합재료는 밀도가 높지 않는 문제가 발생하며 일반적으로 재료의 전도성, 열전달성 및 역학성능이 부족한 상황이다. 산업발전의 지속적인 수요를 충족시키기 위해 텅스텐-구리 복합재료 개발 기술은 중대한 혁신을 실행해야 하는 상황에 직면하여 있다. 최근 고 분산, 나노화 분말 제조 기술, 신형 압축 및 소결기술의 신속한 발전으로 인해 텅스텐-구리 복합재료의 성능이 한 층 더 향상되었으며 효과적으로 첨단기술 분야에서의 응용전망을 확대하고 있다. 섬유 복합재료 중 섬유-매트릭스 경사 인터페이스가 열 접합 하중의 역할을 하는 과정에서의 손상 및 피로 등 역학 문제에 대한 이론 해답 및 시험 검증, 섬유 복합재료 고체화 성형과정에서 수지에 대한 침윤과정, 섬유 및 수지의 상호 역할 및 직물 복합재료 고체화 응력 및 변형의 시험 특성, 매트릭스 균열-섬유 다발이 피로 하중 역할 하에서의 상호작용, 섬유가 매트릭스 피로 균열 확장에서의 균열방지 작용 및 피로 수명에 대한 영향 등 과제는 현재 섬유 복합재료 연구 분야 이슈로 되고 있다. 복합재료는 해외 군용 항공기, 민용 항공기 분야에서 폭넓게 응용되고 있는데 예를 들면 EF2000의 복합재료는 40%를 차지하고 B787에서 응용되는 복합재료는 심지어 50%에 도달했다. 복합재료는 우주항공 구조 및 우주항공 동력시스템의 핵심 재료에 속하며 우주항공 무기 장비의 선진정도를 판단하는 기준 중의 하나라고 할 수 있다. 아라미드 섬유는 선진적인 복합재료로서 유리섬유 복합재료보다 우수한 성능을 소유하고 있기 때문에 항공기, 로켓, 위성, 우주선 등 우주항공 등 항공기의 이상적인 재료에 속한다. 항공기 전체는 선진적인 탄소섬유 복합재료 제조기술을 이용했고 효과적으로 중량을 감소시켰으며 기동 성능을 뚜렷하게 향상시켜 비교적 양호한 경제성을 보유하고 있는 것으로 나타났다. 항공기 내에는 선진적인 항공 전자 시스템과 조종 시스템이 장착되어 있으며 고 품질의 내부 인테리어를 통해 가정용, 개인용 항공기 및 고급 비즈니스 항공기로서의 비행 요구를 충족시킬 수 있는 것으로 나타났다. CAIGA 화난(華南) 회사는 2014년 내에 “Leadair” AG300 항공기 01의 항공 테스트 수정과 02 항공기의 전체적인 조립 및 03 항공기의 초보적인 조립을 실현하고, 2014년 11월에 개최되는 중국 항공산업 전시회에 참가하여 비행 쇼를 진행할 예정이다. CAIGA의 고위층 관리자가 제공한 관련 자료에 따르면, 현재 “Leadair” AG300은 이미 오더를 받은 상황이며, 오는 2015년에 최선을 다하여 감항 증명(airworthiness certificate)을 취득하고 시장에 투입될 것이라고 한다. 지난 7월 5일 China Aviation Industry General Aircraft Co.,Ltd.(CAIGA)에서는 중국에서 독자적인 지적재산권을 보유하고 있는 전체 복합 터보프롭 제트기인 “Leadair” AG300을 연구 개발하는데 성공하고 주하이(珠海) 진완(金灣) 공항에서 첫 비행에 성공함으로써 중국 동 유형 항공기를 개발하지 못하여 외국 수입에 의존 해야 했던 국면을 전환시켰다. 지난 7월 5일 8시 59분 “링스(領世, Leadair)” AG300 항공기 01이 600m의 순항 고도에 도달한 후 공항에서 회전하다가 9시 13분에 성공적으로 착륙했다. 항공기의 조종 가능성, 안정성 및 시스템 성능은 초보적으로 확인되었다. 수석 테스트 파일럿 쿵상(孔翔) 연구원은 착륙한 후 “항공기의 조종 가능성, 안정성이 양호하고 각 시스템이 정상적으로 운행되고 있으며 첫 비행 전의 관련 예측과 일치되는 동시에 공중 비행은 매우 순조롭고 성공적”이라고 평가했다. 주하이(珠海)시정부, Aviation Industry Corporation of China(AVIC)와 엔진 공급회사는 “Leadair” AG300 항공기의 성공적인 첫 비행을 축하했고 지속적으로 China Aviation Industry General Aircraft Co.,Ltd.(CAIGA)의 발전을 위해 정책, 산업 및 기술 관련 지원을 제공할 것이라고 했다. 관련 설명에 따르면, “Leadair” AG300의 전 단계 항공기는 “링항(领航)” 150이며 동 모델은 2011년 6월에 시작하여 2년 만에 완성한 후 전체적인 조립을 완료했다고 한다. 동 모델 항공기의 최고 비행 시속은 600km에 도달할 수 있고 최대 비행 거리는 2,500km에 달하여 세계 동 유형 단일 엔진 터보프롭 제트기 중에서 제일 빨리 비행하는 모델에 속하는 것으로 나타났다. 주요 목표: 2015년까지 연간 고품질의 철강 800만톤 생산능력을 구축하고 원자력발전, 고속철도 등 국가 중점사업 및 선박과 해양플랜트, 자동차, 전력 등의 업계의 고성능 철강재 수요를 만족시킨다. 주요 내용: 고강도 및 내부식, 긴 수명 등의 종합적인 기능이 우수한 고품질의 철강재를 개발한다. 원자력 압력용기의 대형 단조 508-3계열, 증기 발생기 690 전 열관, AP1000 종합 단조 메인 파이프 316LN 등의 핵심 강철 제품의 R&D 생산을 중점추진하고 원자력발전 철강플랜트의 공급능력을 갖춘다. 초초임계 보일러 대구 경의 후(厚)벽 심리스파이프 생산수준을 높이고 연간 50만톤의 생산능력을 구축한다. 선박용 특수 내부식 철강, 내부식 철파이프을 조속히 개발하고, 철강 및 철 파이프는 각각 연간 100만톤과 10만톤의 생산능력을 구축하도록 한다. 중국과학원 국가 나노 센터는 테스트 서비스 자격을 제공하고 나노 전자 재료 테스트 표준을 제정하며 엔치(雁栖)개발구 관리위원회는 플렛폼 공동 구축에 대한 업무 조율과 관리를 담당하며 중국과학원 전자연구소 및 마이크로전자연구소 등 5개 기관은 센터 구축 업무에 참여하였다. 중국과학원 국가 나노 센터 류밍화(劉鳴華) 센터장의 설명에 따르면, 국가 나노 센터는 테스트설비와 표준에 관한 우수한 플랫폼을 보유하고 있으며 지속적으로 국가 나노 산업발전을 지원할 수 있다고 한다. 현재 새로 가동한 나노 전자 재료 테스트 서비스 센터는 이미 대량의 고급 첨단 전문 테스트 설비를 통합하여 나노 전자 재료의 물리, 화학 등 성능을 테스트할 수 있는 능력을 구비하였다. 테스트 센터 관련 담당자의 설명에 따르면, 동 센터는 ‘전문화, 시장화’테스트 인증 서비스를 제공하여 중국 전자정보 및 광전사업의 발전을 추진하고 중국 내 최고 수준에 도달한 동시에 국제 일류 수준에 도달한 나노 전자 테스트 센터로 발전하는 것을 기본 목표로 하고 있다고 한다.