[첨단 헬로티] 한국생산기술연구원(이하 생기원) 생산시스템그룹 이석우 수석연구원이 이끄는 공동연구팀이 경량부품 생산을 위한 탄소섬유복합재 가공기술 개발에 성공했다. 개발에 성공한 기술은 탄소섬유복합재 가공에 필요한 각종 장비, 검사, 공정 및 모니터링 기술을 패키지화한 원천기술이다. ▲탄소섬유복합재 드릴링 가공 모습 가볍고 강한 탄소섬유복합재는 경량화가 필요한 분야에서 매력이 큰 소재이지만, 원재료와 공정비용이 높은데다 항공기, 자동차 등 품질기준이 엄격한 최종제품에 사용되기 때문에 가공과정에서 품질 확보가 중요하다. 특히 적층구조로 이루어진 소재 특성상 절삭이 어렵고, 뜯기거나 갈라지는 결함이 자주 발생해 품질 및 생산성을 높일 수 있는 기술 개발이 절실한 상황이다. 공동연구팀은 이를 해결하기 위해 항공기용 대형부품에 적합한 대량생산방식과 다양한 차종부품 생산에 유리한 유연생산방식의 투트랙(Two-Track) 전략으로 기술 개발에 착수했다. 먼저, 워터젯(초고압으로 가압한 물에 고체 연마재를 첨가하여 그 에너지로 절단하는 방법)과 드릴링 절삭기능을 하나의 공구로 통합한 8m×4m 급 복합가공장비를 개발, 2개의 공구를 사용하던 기존 장비보다 공간
산업통상자원부가 첨단소재 가공시스템 개발을 위해 향후 3~5년간 426억원을 투자하기로 했다고 밝혔다. 대상은 탄소섬유복합재, 티타늄 등 특수금속, 사파이어 글래스의 3종이다. 이들은 매우 가볍고 강도가 높아 수요가 크게 증가하고 있으며, 이에 따라 이들 소재를 가공하는 기계 수요도 늘고 있다. 특히 첨단소재 가격이 꾸준히 감소함에 따라 항공기, 자동차 등 연비에 민감한 산업을 중심으로 사용이 확대되고 있다. 휴대폰 등에서도 사파이어 글래스 등 고강도 소재의 사용이 늘고 있다. 그러나 이들 소재는 절삭과 성형이 어려워 그 동안 국내에서는 가공장비를 전량 수입에 의존해 왔다. 산업통상자원부는 이러한 문제를 해결하고 증가하는 수요에 대응하기 위해 첨단소재 가공시스템 개발에 나선 것이다. 먼저 산업부는 탄소섬유복합재 가공시스템 개발에 향후 5년간 290억원을 투자하기로 하고 15개 기관이 참여하는 산학연 컨소시엄을 구성했다. 티타늄 등 특수금속 가공시스템 개발을 위해서는 8개 기관이 참여하는 산학연 컨소시엄을 통해 4년간 78억원을 투입한다. 또한 사파이어 글래스 가공시스템 개발에는 3년간 58억원을 투자하며, 여기에는 8개 기관으로 구성된 산학연 컨소시엄이 참