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[한국항공우주연구원] 복합재 배관

최고관리자　 0 Comments　 1 Views　 20-11-10 15:46　 기계

복합재 배관 및 그 제조방법

보유기관 및 연구자 : 한국항공우주연구원 한국형발사체사업본부 정동호 선임

상담신청 기술문의

TRL09
사업화
- 본격적인 양산 및 사업화 단계
TRL08
시작품 인증/
표준화
- 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
  - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL07
Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가
- 시작품의 신뢰성 평가
- 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL06
Pilot 단계 시작품
성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
- 시작품 성능평가
TRL05
시제품 제작/
성능평가
- 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
- 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL04
연구실 규모의
부품/시스템 성능평가
- 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
- 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL03
연구실 규모의
성능 검증
- 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
- 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
- 모델링/설계기술 확보
TRL02
실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립
- 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL01
기초 이론/
실험
- 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계

기술 구현: · 복합재 배관은 중공 구조를 가지며, 바디부와 플랜지부로 구성
· 폴리이미드로 복합재 배관의 바디부 형성
→ 복합재 배관의 내부에 흐르는 유체의 유동 및 외부 간섭으로 인해 배관에 가해지는 열과 압력을 충분히 견딜 수 있음(강성 확보)

[복합재 배관]

시장동향: · 세계 배관 설비 및 부속품 시장은 2017년 기준 약 830억 달러 규모이며, 연평균 5.0%의 성장률을 보임
· 국내 선도 피팅업체는 성광밴드, 태광, 하이록코리아 등이 있으며, 2018년 기준 수주금액 성광밴드: 1,457억원, 태광: 1,842억원 으로 조사됨
· 다양한 전방산업으로 안정적 성장 가능) 이동 유체의 설비가 작은 플랜트에서부터 산업용 기계, 비행기, 자동차 등 사용처가 매우 다양하고, 신규 제품 판매 외에도 유지 보수용 물량이 꾸준히 발생하기 때문에 안정적 시장성을 보유하고 있음
· (고부가 제품 매출 증가에 따른 수익성 개선) 해양 플랜트의 지속적인 수요에 따라 해양, 셰일가스, 발전, 담수 등 고부가가치 산업으로의 고부가가치 제품 수요가 증가할 것으로 전망됨

[세계 배관 설비 및 부속품 시장]

특장점

기존기술 한계: · 일반적으로 발사체에는 스테인리스 계열 또는 알루미늄 계열의 배관 사용
→ 무게의 경량화를 위해 배관의 두께를 얇게 제작 할 시 강성(rigidity)이 약화

개발기술 특성: 스테인리스 계열 배관 → 폴리이미드(polyimide)를 포함하는 복합재 배관
- 기존 배관 무게 대비 약 80% 의 경량화 가능(배관 길이: 1.062m 기준, 스테인리스 배관 무게 : 9.71kg / 복합재 배관 무게: 1.86kg)
- 높은 열안정성, 우수한 기계적 강도, 내화학성, 내후성, 내열성 등의 특징을 가짐
→ 열악한 환경(예. 항공기 유체나 윤활유 및 용제)에 대해 안정적인 성능 유지가 가능할 것으로 판단됨