컴퓨터응용과학부 20013549 김 성 우 지도 교수: 김 정 배 교수님 무인비행체(UAV)용 복합구조재 개발 컴퓨터응용과학부 20013549 김 성 우 지도 교수: 김 정 배 교수님
목 차 개발 동기 무인비행체용 기체재료 FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)의 특징 목 차 개발 동기 무인비행체용 기체재료 FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)의 특징 FRP의 구성 요소 FRP의 성형과정 복합 구조재 Sample 무인비행체 복합 구조재의 특징 향후 과제
1. 개발 동기 UAV Project Team 참여 기존의 재료의 부적합 Foam Cutting System과 연계 발전
2. UAV용 기체 재료 강도 및 절연성 필요. 무인비행체는 고성능 탐지장비와 각종 통제 장비를 탑재 지상통제에 쉽게 유도 할 수 있는 경량화의 필요. 장기 체공 관측 및 감시 기능을 수행시 각종 대기상의 악조건 극복할 수 있는 강도 및 절연성 필요. 무인비행체용 복합재의 경우 FRP와 다양한 소재들의 조합 등으로 적용 가능.
3. FRP의 특징 (1) 무인비행체용 복합구조재: 유리섬유를 주 성분으로 불포화 수지를 구조로 이루어진다. FRP (Fiberglass Reinforced Plastic)는 철 보다 강하고 알루미늄 보다 가벼운 내식, 내열성 등이 우수한 강화 플라스틱이다. 비 중 인장강도 (MPa) 휨강도(MPa) 압축강도(MPa) 비 고 FRP 1.34 75 118 169 알루미늄 2.6 41.2 138 176 철 7.19 98 69 항목 재료명
3. FRP의 특징 (2) FRP의 특징 요약 특 징 내 용 비 고 경화성 철의 비중의 1/5 운반 및 취급 용이 단열성 특 징 내 용 비 고 경화성 철의 비중의 1/5 운반 및 취급 용이 단열성 열 전달률이 철의 1/180 보온, 보냉성이 우수 성형성 복잡한 형상의 성형 가능 자유로운 성형가능 내식성 용제류(산,알칼리, 염 등) 등에 대한 우수한 내식성 내 성 표면의 색상이 변색치 않음 내열성 고온연화, 저온취화가 되지 않음 고온 및 저온기구에 적합
4. FRP의 구성요소 FRP 섬 유 강 화 재 유리섬유 탄소섬유 폴리에스터 수지 수 지 에폭시 수지 기타부자재 수지(Resin) 섬유강화재 기 타 부 자 재 경화재 촉진재 안료 이형재
5. FRP의 성형 과정 Hand Lay Up법 1. 이형처리 2. 수지혼합 3. 적층작업 4. 몰드제작 5. 적층작업 6. 탈 형 7. 표면처리 8. 도 색
6. 복합 구조재 Sample 무인비행체 기체 구조 생성 FRP 발사나무 woodrock Foam + FRP 샘플 Foam Cutting System 무인비행체 기체 구조 생성
7. UAV용 복합구조재의 특징 발사나무 (범용) Kevlar복합재 (군사용) Woodrock복합재 (무인비행체용) 비 고 비 중 0.2 1.1 1.72 휨강도 (MPa ) 54 140 130 압축강도 (MPa) 24.5 126 118 인장강도 (MPa) 15.6 90 78 열변형온도 (°C) - 120 재료명 항목
8. 향후 과제 및 느낀점 향후 과제 발사나무는 온도나 습도에 취약. 무인비행체 전체에 복합재 적용시 문제점 연구 필요. 느낀점 인체에 무해한 친환경적인 신소재…