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동향

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탄소섬유강화 복합재(CFRP) 생산장비 및 자동화 기술 동향

2018-04-16 org.kosen.entty.User@1c247b00 이명교(reports)

분야

에너지/자원,재료

발행기관

남성호, 이호준, 박대규

URL

http://

첨부파일

출처 - 한국산업기술평가관리원

□ 목적
- 자동차 산업의 에너지 절감, 환경문제 개선 등의 요구사항을 만족하는 가장 적합한 대체 재료
  인 탄소섬유강화 복합재(CFRP)의 생산단가/생산성 문제 해결을 위한 생산 자동화 기술에 대한
  최신 동향을 분석함

□ 주요현황
- CFRP 부품 대량생산 및 단가 절감을 위해 기존 수작업 제작공정을 자동화하는 것이 필수적임
- Laminate(적층형) 복합재의 전체 주요공정은 소재 준비–프리폼 제조–성형 공정–마감 처리로
  구성되며, 프리폼 제조공정은 전체 공정에서 50%의 비용 비중을 차지하며 공정 자동화 효과가
  가장 큰 공정임
- 주요공정 및 그 세부공정별 자동화 기술로는, ‘소재 준비’ 공정의 자동화 사례는 Vanwees社,
  IHI社 에서 다층/다축 프리프레그 제조 시스템이 있으며, ‘프리폼 제조’ 공정은 제품 형상에 따
  라, Herzog社의 braiding, Compositence社의 fiber direct pre-forming 시스템, 항공/조선산업
  의 부품제작에 널리 활용중인 AFP /ATL 기술 등은 프리폼 제조공정을 자동화한 사례임
- CFRP 성형/마감공정 자동화의 대표적 사례는 BMW i3 전기차 생산공정으로 전 공정의 90%
  이상을 자동화하여 생산성을 향상하였음
- 국내에서는 braiding 시스템은 국산화가 이루어져 있으나, 대부분의 공정은 해외 설비를 도입
  하여 적용하고 있음. 최근, 소재 준비/성형 공정 등의 자동화를 위한 국가연구개발사업이 개발
  진행 중이거나, 연구기획이 진행 중임

□ 시사점 및 정책제안
- CFRP 부품 제작 공정에서 비중이 가장 큰 프리폼 제조공정의 자동화가 시급하며, 소재 단가
  및 저(低) 생산성이 문제점인 CFRP 부품의 대량생산을 위해서는 자동화 기반에 대한 연구개발
  과 신뢰성 확보를 통해 산업의 육성이 절실함
- 로봇산업과 연계한 CFRP 생산 자동화 기술 확보를 위해, 로봇기업과 CFRP 제조 기업, 자동차
  부품기업, 완성차 기업과 관련 연구기관의 상호 기술 교류 및 협력을 위한 국가 차원의 육성
  정책 수립과 관리가 요구됨 탄소섬유강화 복합재의 자동차 산업 적용은 가격 경쟁력 확보가 
  필수적이며, 기존대비 공정단축 및 생산성 향상은 자동화 기술의 접목이 필요함
- 탄소섬유강화 복합재의 대량생산 기술은 자동차 산업 뿐만아니라, 고강도/경량 소재를 필요로
  하는 항공/ 조선산업 등 타 산업으로의 파급효과가 큼
이명교

이명교(reports)

한국과학기술정보연구원

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