해외과학 기술 동향
2013-06-11
2050년까지 야심에 찬 환경적 목표를 달성하려면, 항공사와 비행기 제작회사 그리고 공항 운영회사가 공동으로 노력해야 할 것이다.
영국 에어버스(Airbus)사의 연구개발(R&D) 책임자인 콜린스 시렛(Colin Sirett)씨가 영국 버밍햄에서 개최된 더 엔지니어 컨퍼런스(The Engineer Conference)에서 발표한 평가에 의하면, 현재 상황은 연료 소비량과 이산화탄소 배출량 그리고 비행기 소음 감소라는 상당한 규모의 감축 목표를 담은 유럽연합집행위원회(European Commission)의 플라이트 패스 2050(Flight Path 2050)에는 부족할 것으로 보인다.
"미래의 목표는 브뤼셀의 법률 강제에 의해 추진되고 있으며 나머지 세계도 비슷한 법률 규정을 준비하고 있으므로, 우리는 신뢰성을 향상시키고 화석연료에 대한 의존성을 감소시켜야 한다"고 에어버스(Airbus)사와 고객사의 비즈니스 요구에 대한 법률적인 필요조건과 기술 솔루션의 복잡성을 강조한 콜린스 시렛(Colin Sirett)씨는 말했다.
그에 의하면, 많은 항공회사는 현재 사용하는 연료, 직원 그리고 유지보수와 같은 현금 운영비용과 약 30년 정도로 예측되는 수명주기를 가진 완제품에의 투자 간의 균형을 맞추면서 두 자리 수익률을 확보하기 위해 분투 중이다.
추가로, 2031년까지 항공 여객은 109% 증가할 것으로 예상되며 항공 여행 수요는 연간 4%~5% 정도 증가할 것이고, 이것으로 오늘날 항공 여행에 접근하는 약 1조 명의 세계 인구가 추가될 것이다. 공항은 이러한 수요의 폭발적인 증가에 보조를 맞추고자 확장될 필요가 있으며, 지역교통 운영자와 관련기관은 항공 이용승객의 공항 진출입 속도와 효율성을 개선해야 할 것으로 예상된다.
플라이트 패스 2050(Flight Path 2050)의 목표에는 2000년도 기준으로 비행기 이산화탄소 배출량을 75%, 질소산화물을 90% 그리고 비행기 인지 소음의 65%를 감소시키는 것이 포함되어 있다. 또한, 공항에서의 자동 택싱(taxiing) 필요사양의 만족과 지상에서 비행기 이동으로 발생하는 배출가스의 완전한 감축이 포함되어 있다.
오이엠(OEM) 회사 측면에서, 제작과 설계 분야가 플라이트 패스 2050(Flight Path 2050) 목표 달성을 위해 매우 중요할 것이며, 비행기 디자인의 ‘성스러운 삼위일체’(Holy Trinity) 즉, 모양, 중량 그리고 추진이라는 3가지 요소는 재료와 제작과정, 생산 지원, 설계와 비행 물리학을 모두 고려해야 하며, 변화를 적용하기 위해 잘 통합되어야 한다고 콜린스 시렛(Colin Sirett)씨는 말했다.
모핑 구조체(morphing structures), 그린 코팅, 부식 방지 재료 그리고 통합 합성 구조체 분야가 비행기 오이엠(OEM) 회사가 변화를 수용해야 하는 분야라고 그는 말했다.
경량화를 통한 연료 절감은 상당하며, A380 비행기에 사용된 센터 윙 블록(centre wing block)을 포함한 많은 부품의 유선형화와 같은 저-응력 부품에서 합성 부품의 사용으로 약 40년 동안 변화해 왔다. A350 비행기의 메인 날개와 동체는 합성재료로 제작되었고 A350XWB 비행기의 절반 이상은 합성재료로 제작될 예정이다.(즉, 52% 합성재료, 7% 강철, 14% 티타늄, 20%가 알루미늄과 알루미늄-리튬 합금 그리고 7%가 기타 재료로 구성된다.)
제작회사 측면에서는, 부품과 조립 공정의 개선, 에어프레임으로의 시스템 통합, 툴링 작업의 개선, 고율의 제작, GPS가 제공되는 공장의 창조 그리고 연간 60백만 회에서 40백만 회 정도의 수많은 드릴 작업의 감소와 같은 추가적인 개선이 필요하다고 콜린스 시렛(Colin Sirett)씨는 말했다.
추가로, 비행기 생산 수명주기를 15년으로 절반 줄이는 것은 비행기 제작회사와 항공회사가 비즈니스 케이스, 환경 그리고 승객들을 위한 비행 경험의 추가적인 개선이 될 기술 변화를 통합시키는 능력을 제공하게 될 것이다.
키워드 : 플라이트 패스 2050, 택싱, 모핑 구조체
