METEOR 프로젝트, 열가소성 프리프레그 생산 최적화 혁신 달성

IRT 생텍쥐페리(IRT Saint Exupéry, 프랑스 툴루즈) 연구소의 과학팀과 METEOR 프로젝트(comMpEtitive ThErmOplastic pRpreg) 구성원들이 3년간의 연구와 시험, 650만 유로 예산 끝에 고성능 열가소성 프리프레그 최적화 생산 연구를 유망한 결과로 완료했습니다.

GIFAS 주도로 프랑스 공급망 100% 소싱 및 OOA 공정 통합 목표

METEOR 프로젝트는 항공우주 그룹 GIFAS(프랑스 항공우주산업협회, 파리)가 고성능 복합소재의 품질과 생산 비용을 최적화하고, 프랑스 공급망에서 100% 조달된 경쟁력 있는 열가소성 반제품을 자동클레이브 외(OOA) 공정으로 통합할 수 있도록 하려는 열망에서 탄생했습니다.

이에 따라 METEOR의 임무는 밸류체인의 모든 단계를 식별, 개발, 최적화하여 프리프레그 제조 비용과 에너지를 절감함으로써, 산업 규모로 항공 구조물용 탄소섬유 강화 열가소성 수지(CFRTP)를 구현하는 것이었습니다. 이는 미개척 분야로 여겨집니다. 프로젝트 단계에는 폴리에테르케톤케톤(PEKK) 합성 및 미세화, 다양한 섬유 보강재 함침, 드레이핑 및 OOA 통합 등이 포함됩니다.

METEOR에 따르면 유망한 결과로 산업 규모 전환이 곧 가능할 것으로 보입니다. 앞으로 IRT 생텍쥐페리가 2단계에서 전문성을 계속 기여할 예정이며, CFRTP 프리프레그 생산에 대한 이해와 제어를 더욱 정교화하기 위한 새로운 시험이 필요할 것입니다.

에어버스 사양 기반, 다기관 협력으로 기술 장벽 돌파

수행된 작업은 에어버스(Airbus, 프랑스 툴루즈)가 제공한 사양과 모든 프로젝트 구성원 간 교류를 기반으로 했습니다. 예를 들어, 아르케마(Arkema, 프랑스 콜롬브)는 PEKK 수지의 합성 공정을 최적화하여 여러 기술적 장벽을 제거함으로써 과학팀이 산업 규모 기술 개발 전망을 강조할 수 있게 했습니다. SDTech(프랑스 알레스)는 원자재 미세화를 식별하고 마스터하여 함침 공정용 최적화 분말을 제공했습니다.

마찬가지로 IRT 생텍쥐페리, 헥셀 컴포지트(Hexcel Composites, 미국 코네티컷주 스탬포드), 쇼마라(Chomarat, 프랑스 르 셸라르), 포셔 인더스트리(Porcher Industries, 독일 에르바흐) 간 협력 교류는 섬유 함침 및 통합 과정에서 마주치는 현상에 대한 이해를 더욱 확장시켰고, 결과적으로 복합소재 구현에 필요한 프리프레그 형태론 최적화에 기여했습니다. 허친슨(Hutchinson, 프랑스 파리)도 모든 시험 캠페인에 동행하여 생산된 복합소재의 특성 평가 등을 수행하여 이해와 최적화에 필요한 요소를 제공했습니다.

두 편의 박사 논문으로 프리프레그 제조 공정 심화 연구

마지막으로 ICA와 CNRT 마테리오(CNRT Matériaux, 프랑스 캉) 연구소와 함께 두 편의 박사 논문이 수행되었습니다. 논문 목적은 프리프레그 제조의 특정 단계에 대한 이해를 정교화하는 것이었습니다:

• "수계 열가소성 폴리머 현탁액에 의한 심지 함침 연구. 프리프레그 리본 개발에의 응용" (CNRT 마테리오)
• "용융/함침 단계 모델링. 파일럿 함침 라인에의 응용" (ICA)

오븐 통합 후 항공우주 부문 기술 요구사항에 부합하는 성능 수준을 제시하며, METEOR 프로젝트는 GIFAS가 제시한 과제를 대체로 충족한 것으로 보고되었습니다.