SAMPE 2019 하이라이트: 주요 시사점 및 인사이트

CW 사진 | 스콧 프란시스

SAMPE 2019는 미국 노스캐롤라이나주 샬럿에서 개최되었으며, 이는 해당 행사의 해당 도시 첫 진출이었습니다. CompositesWorld가 현장에 있었고 쇼와 컨퍼런스의 하이라이트 요약을 제공합니다.

SAMPE 2019에서 기조연설을 하는 보잉 CTO 그렉 하이슬롭(Greg Hyslop). CW 사진 | 스콧 프란시스

보잉 기조연설. SAMPE는 보잉사(Boeing Co., 미국 일리노이주 시카고) 최고 기술 책임자 그렉 하이슬롭(Dr. Greg Hyslop) 박사의 기조연설로 시작되었습니다. 그의 발표는 첨단 소재의 미래에 초점을 맞추고 협업과 정보 및 아이디어 공유 의지의 중요성을 강조했습니다. 그는 역대 최대 탄소 섬유 날개를 특징으로 하는 777X를 시작으로 보잉의 일부 프로그램에 대해 언급했습니다. 이 항공기는 올해 말 비행 테스트를 시작할 예정입니다. 운항되면 777X는 지구상 임의의 두 지점 간 연속 비행을 가능하게 할 것이라고 하이슬롭은 말했습니다. 그는 복합재 집약적인 787 드림라이너(Dreamliner)의 성공을 자랑했는데, 도입 이후 200억 파운드 이상의 연료를 절약했다고 말하며 회사의 앞날을 형성하고 있다고 말했습니다.

상용 항공기 외 보잉 프로그램에는 에코 보이저(Echo Voyager) 자율 잠수정, T-X 미 공군 훈련기, MQ-25 무인 급유기(올 여름 말 첫 비행 예정), XS-P 팬텀 익스프레스(Phantom Express) 재사용 우주선(미국 버지니아주 알링턴 카운티 DARPA 설계, 복합재 크라이오탱크로 탱크 중량 40% 감소 특징)이 포함됩니다.

하이슬롭은 보잉이 증가하는 지상 교통 혼잡 문제와 점점 더 혼잡해지는 영공을 해결하기 위해 노력하는 방식을 논의했습니다. 그는 도시, 지역, 글로벌 모빌리티를 목표로 하는 보잉 넥스트(Boeing NeXt) 프로그램에 대해 논의했습니다. 또한 2017년 보잉이 오로라 플라이트 사이언스(Aurora Flight Sciences, 미국 버지니아주 마나사스)를 인수했는데, 이는 에어 택시 프로그램을 진행해 왔습니다. 한편 보잉은 초음속 여행을 위해 에어리온(Aerion)(미국 네바다주 리노)과 파트너십을 맺고 있습니다.

강연 후 Q&A 세션에서 동체 구조의 알루미늄 미래에 대해 묻자, 하이슬롭은 알루미늄이 여전히 항공기 동체에서 중요한 역할을 할 것이라고 인정했지만, 복합재가 수행해 온 그리고 계속 수행할 중요한 역할을 재확인했습니다. 그는 회사의 소재 접근 방식을 '전체적(holistic)'이라고 설명했습니다.

나란히 전시된 두 NASCAR 차량이 2002년부터 현재까지 탄소 섬유 복합재의 진화를 보여주었습니다. CW 사진 | 한나 메이슨

NASCAR의 복합재 진화. 헨드릭 모터스포츠(Hendrick Motorsports, 미국 노스캐롤라이나주 샬럿)의 엔진 운영 디렉터 제프 앤드류스(Jeff Andrews)가 NASCAR의 복합재 진화에 대해 발표했습니다. 현재 스포츠는 차량 상부에 장착된 부품에 복합재 사용을 강조하여 중량 절감과 더 낮은 무게 중심을 달성하고 있습니다. 복합재는 기어 쿨러 덕팅, 브레이크 덕트, 배터리 케이스, 엔진 상부 구성요소 같은 부품에 사용됩니다. 현재 차체 구성요소에는 프론트 페이시아, 후드, 리어 데크 리드, 리어 페이시아가 포함되지만, 앤드류스는 NASCAR에서 "완전 복합재 바디 시스템 구현이 매우 가까운 미래에 있다"고 예상하며, 2-4년 내에 일어날 수 있다고 말했습니다. 제안된 대로 완전 복합재 바디 시스템은 차량 길이에 걸쳐 더 일관된 표면을 제공하여 차량 제작 시간을 단축하려는 욕구가 있습니다.

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SAMPE 쇼 플로어에는 두 대의 NASCAR 경주차가 전시되었습니다. 둘 다 짐미 존슨(Jimmie Johnson)을 위해 헨드릭스 레이싱(Hendricks Racing)이 제작했습니다: 그의 2019년 차(보라색) 옆에 그의 2002년 차(첫 차). 2019년 차는 2002년 차보다 탄소 섬유가 35% 더 많습니다. 2002년 차는 몇 개의 탄소 덕트가 있었지만 거의 전적으로 금속이었습니다. 2019년 차는 탄소 섬유 후드, 노즈 일부, 트렁크, 시트, 범퍼, 일부 소형 부품을 가지고 있습니다. 가장 큰 탄소 섬유 부품은 시트입니다.

솔베이, 열가소성 격상: 솔베이 복합재 소재(미국 조지아주 알파레타)는 SAMPE에서 최근 회사의 열가소성 복합재 플랫폼 책임자로 임명된 파브리치오 폰테(Fabrizio Ponte)를 소개했습니다. 또한 폰테는 솔베이의 열가소성 인큐베이터가 솔베이 그룹 성장 플랫폼으로 격상된 것이 시장에 열가소성 성장이 회사에 얼마나 중요한지에 대한 강력한 신호를 보낸다고 말했습니다. 그는 솔베이가 열가소성 개발의 오랜 역사를 가지고 있으며, 항공우주 시장을 지배하는 폴리케톤에 낯설지 않다고 지적했습니다. "'p'로 시작하고 'k'로 끝나는 것이면," 그는 농담조로 말했습니다, "우리가 만듭니다. 우리는 시장이 열가소성 시장에 대해 우리가 얼마나 진지한지, 그리고 이 공간을 위한 제품 개발에 우리가 얼마나 진지한지 이해하기를 바랍니다." 이를 위해 폰테는 솔베이가 열가소성 용량 확장에 노력 중이며, 곧 열가소성 프리프레그 랩을 열 것이고, 여러 새로운 열가소성 화학을 가속화하고 있다고 말했습니다. 폰테는 또한 솔베이가 열가소성을 자동차와 오일 및 가스 응용 분야에도 타겟팅하고 있다고 언급했습니다.

헌츠맨 접착제 출시. SAMPE에서 가장 눈에 띄는 제품 발표는 헌츠맨 어드밴스드 머티리얼즈(Huntsman Advanced Materials, 미국 텍사스주 더 우드랜즈)가 했으며, 4개 제품을 소개했습니다. 에포캐스트(Epocast) 1649-1 FST A/B는 에어버스 인증 접착제 및 보이드 필러 — 2:1 혼합 비율로 수동 혼합 및 도포 가능하거나 정적 믹서가 있는 듀얼 배럴 카트리지에서 사용 가능한 저밀도, 빠른 경화 페이스트입니다. 인서트 포팅, 디치 포팅, 에지 필링, 허니컴 보강용으로 설계되었습니다. 에포캐스트 1648 A/B는 보잉 인증(BMS 5-28, Type 18, Class 1) 접착제 및 보이드 필러입니다. 저밀도, 난연, 친소성 컴파운드로 허니컴 구조용으로 설계되었습니다. 미터 믹스 또는 카트리지로 분배 가능하며 실온에서 빠르게 경화됩니다. 응용 분야에는 디치 및 포트 형성, 코어 보강, 에지 필링/실링이 포함됩니다.

아랄다이트(Araldite) 아크릴레이트 접착제 라인에 새로 추가된 아랄다이트 2050과 아랄다이트 2051은 모두 '극한' 조건용으로 설계되었습니다. 2050 제품('춥고 젖은' 조건용)은 -20°C에서 25°C까지 추가 열 없이 초고속 경화되며 물속이나 습한 환경에서 도포 가능합니다. 표면 처리가 필요 없으며 이종 기판에 뛰어난 접착력을 제공한다고 합니다. 120°C까지 내열성. 아랄다이트 2051('따뜻하고 습한' 조건용)은 0°C에서 40°C까지 빠른 경화, 물속 도포 가능, 120°C까지 내열성. 두 제품 모두 풍력 블레이드와 해양 수리 응용 분야를 타겟으로 합니다.

CW 사진 | 스콧 프란시스

시애틀 웹(Web in Seattle). 웹 인더스트리(Web Industries, 미국 매사추세츠주 말보로)는 SAMPE에서 미국 워싱턴주 메리빌(시애틀 근처)에 새 시설을 건설 중이라고 발표했습니다. 이 시설은 테이프 슬리팅 및 와인딩 서비스, 플라이 커팅 및 키팅, 오프 앵글/오프 축 테이프 생산, 연구 개발 서비스를 제공할 예정입니다. 새 시설은 보잉 777X용 슬릿 테이프를 공급하고 해당 지역 다른 기업들에 반응형 포맷팅 서비스를 제공할 수 있게 할 것이라고 웹 관계자들은 말했습니다. 웹은 2019년 85,000평방피트 공장 착공, 2021년 운영 개시 예정입니다.

소재 전망 포럼(Materials Forecast Forum). SAMPE 2019는 2018년 SAMPE 북미가 수행한 소재 전망 포럼 기반 컨퍼런스 트랙을 특징으로 했습니다. SAMPE 75주년과 맞물려, 이 연구에는 OEM, 정부 기관, 학계, 연구 시설, 젊은 전문가 대표들이 참여했으며 소재 커뮤니티가 미래에 어떻게 보일지에 대한 통찰을 얻는 것을 목표로 했습니다. 올해 컨퍼런스에는 그 미래를 향한 다음 단계로 나아가는 패널들이 포함되었습니다. 다루어진 주제에는 미래 R&D 자금 조달 메커니즘, 미래 엔지니어링 인력 개발, 재생 에너지용 소재 평가, CO₂ 배출 시스템 효율성 증대, 생분해성 소재, 소재 게놈 이니셔티브(첨단 소재의 비용과 개발 시간 감소를 위한 자원 제공 및 정책 이행을 목표로 하는 다기관 이니셔티브)가 포함되었습니다. CW 사진 | 한나 메이슨

다리 짓고 부수기. 마지막으로, SAMPE는 언제나처럼 학생 다리 제작 대회를 개최했습니다. 정해진 소재와 설계 기준에 부합하는 여러 카테고리의 각 출전 다리는 파단까지 응력을 받았습니다. 전체 대회 우승자는 순서대로 청두 항공 폴리테크닉(Chengdu Aeronautic Polytechnic, 중국 청두), 워싱턴 대학(University of Washington, 시애틀), 센트로 우니베르시타리오 다 FEI(Centro Universitário da FEI, 브라질 상베르나르두 두 캄포)였습니다.