헬리코이드 인더스트리, CAMX 2021서 혁신적 헬리코이드 아키텍처 공개

헬리코이드 인더스트리(Helicoid Industries Inc., 미국 캘리포니아 인디오)가 복합소재용 헬리코이드 아키텍처를 공개하고, 약 20개 산업 파트너에서 진행 중인 여러 개발 프로젝트 중 일부를 선보였다. '스매셔' 맨티스 새우에서 영감을 받은 헬리코이드는 점진적 섬유 방향 변화로 적층된 정렬된 섬유층으로 헬리코이드 분포를 이룬다. 충격 시 아키텍처가 균열 성장을 조향·제어해 고도로 분산된 서브-크리티컬 손상을 유도한다. 이로써 구조가 파멸적 파괴를 방지하면서 에너지를 소산시켜 높은 손상 저항성과 구조적 무결성을 달성한다.

풍력 블레이드 레인 이지전 기판, 34% 침식 감소 입증

예를 들어 풍력 블레이드용 헬리코이드 레인 이지전 내성 기판(SAERTEX GmbH(독일 자르벡)와 협력해 개발한 비크림프 직물(NCF) E-글라스 직물로 만든 섬유 강화 기판, 에폭시 레진 주입)은 기존 NCF BX45 기판 대비 34% 침식 감소를 보였다(ASTM G73-10). 헬리코이드 섬유 아키텍처 최적화로 리딩 에지 보호(LEP) 코팅 침식 지연 개발이 UC 어바인에서 진행 중이다. 전체적으로 혁신적 다축 헬리코이드 NCF 직물 개발로 대형 헬리코이드 NCF 구조 부품의 빠르고 비용 효율적 제조를 목표로 한다. 헬리코이드 인더스트리는 이 개발 프로젝트가 결국 더 긴 유지보수 주기와 높은 블레이드 내구성을 위한 LEP 솔루션으로 이어질 것이라고 말한다.

항공우주 구조물, 기존 준등방성 대비 17% 구조 중량 감축

높은 구조적 무결성의 항공우주 구조물 - 카본 액시스(프랑스 페리니)와 협력해 자동 파이버 플레이스먼트(AFP)와 기존 200gsm 탄소섬유 강화 폴리머(CFRP) 토프레그로 제조된 헬리코이드 항공우주급 탄소섬유/에폭시 복합 구조물 - 이 개발됐다. 헬리코이드 R&D 디렉터 로렌조 멘카텔리 박사의 발표 일부인 상세 연구에 따르면 헬리코이드 CFRP 구조물은 기존 준등방성 구조물 대비 동일 최대 하중에서 최소 17% 구조 중량 감축을 달성한다. 전례 없는 관통 저항성과 구조적 무결성으로 달성된다고 한다.

보호 헬멧 장비에도 적용, 국부 보강 영역 25% 중량 감소

헬리코이드 기술은 스포츠 용품 산업용 보호 헬멧 장비에도 적용됐다. 오토바이 헬멧 제작에 활용됐으며, SAERTEX GmbH와 공동 개발한 직물로 E-글라스 NCF 섬유 강화 복합소재 쉘에 임베드됐다. 적용 결과 기존 헬멧 대비 충격 저항을 위한 국부 보강 영역에서 25% 중량 감소를 보였다. 헬리코이드 인더스트리에 따르면 ECE22.05 안전 기준에 따라 헬멧 다양한 부위 테스트를 수행했으며, 저온/고온 조건과 평면·커브 앤빌 등 다양한 충격 표면에서 테스트했다.

AFP·씬플라이 기술로 스포츠 용품 양산 자동화 통찰 제공

로렌조 멘카텔리 박사의 기술 프레젠테이션에서 AFP와 씬플라이 기술로 제조된 헬멧 애플리케이션이 스포츠 용품 대량 생산을 위한 자동화 제조 통찰을 제공하기 위해 발표됐다.

헬리코이드 인더스트리는 헬리코이드 기술을 복합소재 생산업체에 라이선싱하며 프리폼 솔루션도 생산한다. 회사는 복합 제품의 초기 제조부터 사용 수명 종료까지 환경 영향을 줄이는 솔루션 개발에 전념하고 있다.