인벤트(INVENT), 서스테인에어(SUSTAINair)와 협력해 항공기 순환 경제 구현

호라이즌 2020 프로젝트 서스테인에어(SUSTAINair), 11개 유럽 연구 기관·산업 파트너 협력으로 2021년 1월 출범. 항공 생애주기 전반에 걸친 자원 효율성·항공기 성능 향상, 폐기물·소재 비용 절감으로 순환 항공 경제 달성 연구·개발. 컨소시엄 파트너들에 따르면 팬데믹 후 항공 산업 불확실성에도 녹색 전환 촉진은 정부 회복 전략의 전략적 목표.

프로젝트 목표 및 거버넌스

구체적으로 EU 자금 연구로 순환 경제 액션 플랜 부합하게 항공 공급망 생태계 전반 녹색화, 항공우주 제조 새 표준 설정, 교차 부문 시너지 증대 목표. 서스테인에어 프로젝트는 항공 부문에 비용 효율적 저탄소 경제로의 활주로 제공, 자원 소비·폐기물·배출 증가 대응. 유럽 항공 연구 기관 협회(EREA) 퓨처 스카이(Future Sky) 연구 이니셔티브 승인.

오스트리아 최대 연구·기술 기관 AIT-LKR(자이버스도르프) 저배출 교통 센터 연구 엔지니어 위르겐 로이터(Jürgen Roither) 코디네이션. 3.5년 기간, 500만 유로 예산.

로이터: "서스테인에어는 항공기 부품 가치 사슬 전 단계(순환 설계→제조→유지보수·수리→조립→재활용) 다루며 파트너들 종합 역량·전문성으로 탁월함 달성."

고도로 규제된 항공 부문 소재 혁신은 비행 위해 인증 필수. 따라서 서스테인에어는 유럽연합 항공안전청(EASA, 독일 쾰른) 자문 구함, EASA 선임 연구 코디네이터 윌리 시글(Willy Sigl) 주도.

시글: "EASA 기여로 신규 혁신 제품·비즈니스 모델 시장 출시 시간 단축, 높은 안전·보안·환경 보호 수준 가능. EASA가 인증·규제·안전 평가 자문 역할로 서스테인에어 등 선별 연구 프로젝트 지원."

복합 섬유 전문가 합류

복합 섬유 전문 인벤트(Invent GmbH, 독일 브라운슈바이크)도 서스테인에어 프로젝트 합류. 1996년부터 EN 9100·나드캡(Nadcap) 인증 기업으로 초기 아이디어부터 양산까지 고정밀 구조 부품 개발·생산. 이 기술 노하우·제조 설비 프로젝트 내 활용·추가 개발로 복합 섬유 비용 효율적 순환 경제 접근 달성.

인벤트의 첨단 항공우주 분야 강한 연계로 프로젝트 내 고영향 활동 기여: 가변 형상 날개(모핑) 개발, 센서 기술 통합 기술, 생산 폐기물 신규 재활용 기술 등. 인벤트, 서스테인에어 개발 기술 데모 위한 조정·부품 제조 핵심 역할. 기본 접합·인터페이스 설계·금속 제조 기술 더 복잡한 조인트 데몬스트레이터로 이전, SHM(구조 건강 모니터링)용 센서 통합 포함, 제조·테스트·평가로 프로젝트 목표 달성 검증.

인벤트 서스테인에어 프로젝트 매니저 마크 줄리앙(Marc Joulian): "서스테인에어는 순환 경제 개념을 항공 맥락에 맞춰 매우 전체론적 접근. 환경·산업뿐 아니라 표준화 정책 측면에서도 실질적 지속적 영향 잠재력 있어 흥미로운 프로젝트."

바이-투-플라이 비율 개선

순환 경제: 자원 최대한 활용해 가능한 오래 사용, 생애주기 총 가치 증대. 항공우주 고품질 소재 수요엔 제조 공정 중 대량 폐기물 동반. 금속 합금·복합재 모두 해당.

서스테인에어 내 개발된 금속·복합 항공 소재 신규 업·재활용법으로 제조·수명 종료(EOL) 공정 폐기물 대폭 감축 전망. 탄소·유리 섬유 열경화성 소재, 고성능 열가소성 복합재 업사이클링 솔루션 개발.

로이터 코디네이터: "니어 넷셰이프(Near net-shape) 부품(완제품 크기·형상에 가깝게 제조) 개발로 항공 산업 바이-투-플라이(buy-to-fly) 비율 1에 가깝게 감축 목표. 체인상 사용 소재가 폐기 소재보다 많아야 필수적. AIT-LKR 최근 발명 나노-유텍틱 알루미늄 합금 + 첨단 고압 다이캐스팅 기술 결합으로 달성. '자동차 산업에서 알던 빠르고 효율적' 가공이 서스테인에어 적용 기술·소재로 '빠르고 효율적이고 깨끗한' 항공우주 부품 제조 가능."

신규 항공우주 구조로 중량·CO₂ 저감

신규 금속 합금·CFRP 등 복합 소재로 중량 감량·공기역학 효율 향상 → 비행 중 연료 소비 감소 → 배출 저감. 소재·항공기 구조 미세 변경도 연료 소비에 큰 영향.

이에 서스테인에어 컨소시엄 파트너들: 유연 날개용 신소재 개발뿐 아니라 그런 항공기 부품 소재 내 센서 통합 기술 개발 예상. 예: 실시간 데이터 모니터링으로 비행 경로 조정→연료 소비 저감, 안전·신뢰성 향상, 유지보수 비용 절감.

하지만 금속·복합 소재 결합은 접합·수리 작업 기술적 과제, EOL 순환 접근에도 과제 동반. TU 델프트 항공우주 구조 교수 키아라 비사니(Chiara Bisagni): "서스테인에어 독특함: 설계 프로세스가 가치 사슬 따라 혁신 기술 허용하도록 형성, EOL 분해·업사이클링 고려해 소재에 더 긴 수명·더 많은 가치 부여."

분해 로봇으로 재활용성 향상

항공기 다수 부품 다양한 소재로 구성, 현재 리벳으로 접합. 리벳 제거 어려워 분리·효율적 재활용 어렵고 경제성 부족. 리벳은 항공기 무게 증가→연료 소비 악영향. 프로젝트 파트너들 용접·타 접합 기술 전문성으로 리벳 불필요 잠재력. 하지만 EASA 등 항공 당국 현행 표준 변경 없인 채택 불가.

인더스트리 4.0 기술 항공기 EOL 처리에 도입: 서스테인에어 프로젝트서 리벳 자동 탐지·제거 로봇 헤드 개발, 합금 분리→고부가가치 재활용 항공 소재 가능. 인벤트 예스퍼 데 비트(Jesper de Wit) 서스테인에어 프로젝트 매니저: "접합·제거 활동 지원 위해 접착 본드 복합 부품 손상 없는 분리 신기술 개발. 서스테인에어로 추가 개발 기회."

플라이트패스 2050 향하여

프로젝트 파트너들 EU 그린 딜과 플라이트패스 2050 설정 목표 선도. 순환 경제 전환 기술 혁신, 코로나19 팬데믹 경제적 영향 항공 부품 공급망 전 산업 대응 경로로 인식.

파트너: AIT-LKR(오스트리아), NLR(네덜란드), DLR(독일), 요아눔 리서치(오스트리아), 요하네스 케플러 린츠대(오스트리아), TU 델프트(네덜란드), AEROCIRCULAR(벨기에), 이노콘 테크놀로지(오스트리아), 인벤트(독일), 더치 서모플라스틱 컴포넌츠(네덜란드), RTDS 협회(오스트리아).

본 서스테인에어 프로젝트 EU 호라이즌 2020 연구·혁신 프로그램 그랜트 어그리먼트 101006952 지원.