seum의 로비에 자랑스럽게 전시되어있다). 이후 군용기든 민항기든 복합재료 사용은 세계적인 경향이 되었다. 유럽의 Airbus 항공기 계열은 조종면 등 주구조물에 과감히 복합재료를 적용하여 민항기의 복합재료 응용을 선도하였다. 최근에 개발 완료된 B777의 경우 미익부 및 플랩 등에 탄소섬유가 적용되는 등 전체 구조물의 10% 정도에 복합재료를 쓰고 있다. F-16에는 미익에 탄소섬유를 사용하여 군용기의 복합재료 응용을 본격화하였고 미국에서 차세대 군용기로 개발 중인 JSF(Joint Strike Fighter)는 주 날개가 탄소섬유로 제작되는 등 전체 구조물의 40%가 복합재료로 구성되어 있다고 한다. 그러면 왜 복합재료인가? 익히 알려진 대로 복합재료의 특징은 무게절감, 높은 비강도 및 비강성, 내피로성능, 부품단순화, 정비 수리에 따른 비용 절감 등을 들 수 있는데 한마디로 말한다면 비용의 투입대비 산출의 효과가 금속재료 보다 월등하기 때문이라고 할 수 있다.
Ⅵ. 복합재료와 자동차
1. 경량화의 요청
자동차에서의 에너지 절약 기술은, 여러 가지가 있지만 무엇보다도 연비 개선에 직접 효과가 있는 엔진의 개량으로, 재래식 엔진으로도 부분부하효율의 개선에 의해 15~20%의 에너지 절약, 스터링엔진 등 신형 엔진의 채용에 의해 25%의 절약이 되고 있다. 계속해서 타이어의 주행저항의 경감화(3～6%의 개선)와, 차체중량의 경감화가 제언되고 있다.
경량화를 위해 FRP를 차체에 적용하는 시도는 일찍부터 행해지고 있다. 일본에서도 1954년에 Scooter body 에 FRP 성형품이 사용되었다. 최근에는 GM사가,Pontiac Fiero에 전면적으로 플라스틱을 채용한(1982 년)것을 시작으로 Volvo사의 LCP 2000, BMW 사의 Load Star Zl, Honda사의 CR-X를 비롯해서 각 자동차제조 업체에서 플라스틱화가 더욱 진행되고 있다.
2. 복합재료의 적응 예
1) body에의 적용
GM사의 Chevorelet Corvett는 1953년 이래 FRP를 차체 panel에 계속해서 사용 ,현재 대표적인 플라스틱 car로서 위치하고 있는 것은, 1983 년에 발매된 GM사의 Pontiac Fiero를 비롯해, Peugeot 시트로엔사의 시트로엔 BX, 本田投硏의 Honda 바라드 스포츠 CR-X 등을 든다.
2) 리프스프링
FRP의 경량고강성과 진동흡수능을 이용한 리프스프링이 시험 제작되고 있다. 복합재료를 사용함으로써 종전의 스프링강무게의 34% 정도로 되며, 또 진동감쇠능도 높기 때문에, 승차감도 좋아진다는 것이다.
3) PISTON HEAD
Toyota 자동차는 엔진의 경량화를 도모하기 위해, 디젤엔진의 피스톤을 종래의 내열주철(Niresist)에서 금속기복합재료(MMC)로 변경되고 있다.
4) C/C composite
탄소 섬유로 강화한 탄소 또는 Graphite(C/C composites)는 내열성, 내마모성 등의 성이 우수하여 space shuttle 의 단열타일이나 로케트의 nozzle 에 사용된다. 또 적당한 마찰계수를 가지고 있어 항공기용 brake 에도 사용되기 시작했다.
참고문헌
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