소재강국 실현을 위한 FRONTIER. 재료 전문 종합연구기관.

복합재료연구본부

복합재료연구본부

실장 김진봉

연구실 소개

복합재료구조시스템연구실은 풍력, 자동차, 선박/항공/방산등을 주력산업 분야로 국가적 현안인 에너지, 친환경, 국방 관련 국가전략적 기술 개발을 위해, 섬유강화 복합재료 및 구조에 대한 설계/해석 및 시험평가/인증기술을 기반으로 고성능, 고기능성 신경량 구조 요소 부품 및 시스템에 대한 전주기적 실용화연구개발을 수행하고 있다.

055-280-3317

주요 실적

5.5MW 길이 68m급 대형 풍력터빈 블레이드 2기 피로시험 국내최초 성공적 수행 : 풍력 블레이드 피로 시험 수행 능력의 성공적 확장
반응중합 T-RTM 공정을 이용한 금속-복합재 하이브리드 센터플로어 컴플 상용화 개발
탄소섬유복합재 기반 다종소재 경량차체 사이드 프레임 핵심 부품 개발 : CFRP-Steel-Aluminum 하이브리드 차체 구조 설계 개발, 시제작 및 충돌 시험평가

주요 연구분야

대용량 풍력 블레이드 설계/해석 시험평가/인증 핵심기술 및 전주기 상용화 개발
탄소섬유복합재 기반 다종소재 경량구조 설계 핵심기술 및 전주기 상용화 개발
전파흡수 복합재 구조 설계/해석/제조/평가 핵심기술 개발 및 응용

향후 연구계획

  • IECRE 체계상의RETL 자격 획들을 통한 국제공인 시험기관 위상승격
  • 해상용 대용량 풍력 블레이드 5.5MW 68m급 인증시험, 국제인증 획득 및 상용화
  • +7MW급 대용량 풍력 블레이드 설계 개발 및 인증시험설비 구축
  • 금속-복합재 하이브리드 접합-성형 핵심 소재/공정 기술 연구 및 25%이상 경량화 사이드 스트럭쳐 상용화 부품 개발
  • 항공기용/선박용 전파흡수 복합재 구조 상용화

연구개발 추진실적

용량 5.5MW, 길이 68m급 대형 풍력터빈 블레이드2기 동시 피로시험 국내최초 수행

[과제 소개]

  • 5.5MW 대형 풍력터빈 블레이드 상용화 개발을 위한 블레이드 설계개발 및 인증시험 수행 : '소재-설계-제조-시험인증'을 아우르는 전주기 기술 적용을 통해 국내 주요 시스템 2개 社의 대형 풍력터빈 블레이드 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 용량 5.5MW, 길이 68m급 대형 풍력터빈 블레이드의 정하중/피로하중/피로후정하중 인증시험 국내최초 수행 및 성공적 달성
  • 신/구 시험동을 활용한 풍력 블레이드 2기 동시 피로시험 성공적 수행
    ※ 5.5MW 모델은 국내 개발품 중 최대 용량이며, 8MW 모델 상용화 전까지 국내 해상풍력단지 보급을 위한 주요 주력 모델임
5.5MW급 풍력 블레이드 엣지 피로시험(구시험동)
5.5MW급 풍력 블레이드 플랩 피로시험(신규시험동)

금속-복합재 하이브리드 공정 통한 차체 부품 전주기 개발

[과제 소개]

  • 미래형 경량차체를 위한 금속-복합재 하이브리드 접합-성형 핵심 소재/공정 및 전주기 통합 엔지니어링 기술을 개발하고, 이를 활용하여 대량생산 공정을 위한 25% 이상 경량화된 차체 측면 충돌 특성 사이드 스트럭쳐 상용화 개발

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 금속-복합재 하이브리드 접합-성형 핵심 소재 및 공정 기술 개발
  • 이종소재부품 및 조립품 접합을 위한 조인트 공정 기술 개발
  • 충돌 특성 금속-복합재 하이브리드 부품 전주기 통합 엔지니어링 기술 개발
  • 알루미늄-CFRP 사이드 실 개발 및 Drop-tower를 이용한 충돌 성능
알루미늄-CFRP 사이드 실 설계 및 시제품
알루미늄-CFRP 사이드 실 충돌 성능 시험

전자파 흡수체 설계/제조/평가 기술 개발

[과제 소개]

  • 전자파 흡수구조 및 전자파 흡수 소재의 설계/해석/제조/평가 핵심기술 및 실증을 통한 항공기/선박 및 풍력 블레이드용 스텔스 기술 확보

[기술개발 내용 및 특징, 성과]

  • 전자파 흡수구조 및 전자파 흡수 소재의 원소재/중간재 개발 및 시제 적용 기술 확보
  • 전자파 흡수 성능 및 기존 소재와 유사한 기계적 물성, 내환경성 적용
항공기 적용 가능한 전파흡수구조 핵심기술 개발