NC 주립대 연구진, 차세대 스텔스기용 내구성 CFRP 스킨 개발

이 정보는 미국기계학회(ASME) 캐시 켈리가 작성한 원문 기사에서 발췌했습니다.

노스캐롤라이나 주립대 기계항공공학과 청잉 "셰릴" 슈(Chengying "Cheryl" Xu) 부교수와 연구팀이 스텔스 전투기용 탄소섬유 강화 폴리머(CFRP) 복합 스킨을 개발했다. 궁극적 목표는 레이더 흡수 물질(RAM) 코팅을 통해 대다수 레이더 주파수를 편향시키고, 고온을 견디며, 열, 염분, 습기, 마찰에도 무결성을 유지하는 더 신뢰성 있고 내구성 있으며 효율적인 전투기를 개발하는 것이다.

하이브리드 구조로 전도·절연 동시 구현

슈 교수는 CFRP 스킨이 이러한 문제를 해결할 수 있다고 본다. 이 하이브리드 구조는 전도와 절연 두 단계로 구성된다. 폴리머 유래 실리콘 카본나이트라이드(SiCN) 세라믹이 이트리아 안정화 지르코니아 섬유로 보강되어 들어오는 전자기 에너지의 전도를 돕는다. 슈에 따르면 1,800°C 이상의 극한 고온을 견딜 수 있다. 또한 탄소 나노튜브(CNT)로도 보강되어 경량 고강도로 소재 내구성을 높였다.

"조종사의 생명을 지켜야 합니다."라고 슈는 말한다. "항공기가 격추되면 비극입니다."

기존 RAM 대비 90% 이상 흡수율 달성

스프레이형 RAM 소재 테스트 결과 최소 반사율로 90% 이상의 입사파를 흡수했으며, 기존 스텔스 전투기의 RAM 흡수율 70-80%를 크게 상회한다. 이는 탐지에서 거의 보이지 않게 만들면서 산화와 부식에도 높은 저항성을 보인다. 다만 스프레이 코팅이 항공기 모든 표면에 분사돼도 성능을 저해하지 않는지 확인하는 테스트가 아직 진행 중이다.

공군 연구소 지원으로 테스트 및 스케일업 추진

공군 과학연구실(AFOSR)의 지원을 확보한 슈와 팀은 이제 소재 테스트와 스케일업을 추진할 예정이다. 잠재적 응용 분야는 잠수함, 항공모함, 탄도 미사일 등 다양하지만, 슈는 다음 과제로 보잉(시카고), 록히드 마틴(베데스다), 레이시온(왈텀), 노스롭 그루만(폴스처치) 등 산업 파트너를 찾아 이 단계까지 도달하는 것이라고 말한다.