한국항공우주연구원

날개 모핑(Wing Morphing)이란 비행 성능 향상, 하중 완화 등을 위해 날개 모양을 원하는 형태로 바꾸는 기술을 의미한다. Aviation Partners FlexSys(이하 APF)는 2016년 11월 개최된 NBAA(National Business Aviation Association) 전시회에서 날개 모핑 기술 시연 모델을 최초로 공개하였다. APF는 미국의 Winglet 전문업체인 Aviation Partners Inc.(이하 API)와 날개 모핑 전문업체인 FlexSys의 합작 투자사(Joint Venture)로, 기존 항공기를 최초의 상용 모핑 날개로 Retrofit하기 위해 공개되지 않은 고객과 협력하고 있다.

날개 모핑 기술 시연 모델은 다양한 받음각, 비행속도, 마하수 범위에서 비행성능을 향상시키기 위해 에어포일 형상이 어떻게 변화할 수 있는지 보여주었다. 또한, 날개 모핑이 항공기 롤 제어, 이착륙 시 고양력 발생, 순항 성능 최적화, 하중 완화, 제빙 등에 어떻게 활용될 수 있는지 보여주었다. 가변 캠버 날개는 FlexSys에서 개발한 Compliant Composite 구조를 기반으로 개발되어 기존 플랩의 기계적 복잡성을 제거할 수 있다. 또한, 강력하면서 유연한 One-piece Jointless 메커니즘을 적용하며, 모든 구조 요소가 균등하게 형상 변화에 기여하고 작용 하중을 감당한다. 이에 따라 각 구조 요소는 형상 변화 같은 큰 변형 시에도 낮은 응력, 변형률이 작용하여, 높은 피로수명을 가질 수 있다.

API 설립자이자 CEO인 Joe Clark는 날개 모핑은 모든 비행 영역에서 날개의 공기역학 성능을 최적화할 수 있는 차세대 혁신기술이며, 틈새 없는(gapless) 구조로 소음을 줄일 수 있다고 설명하였다. FlexSys는 현재 미 공군 KC-135 공중급유기에 적용하여 연료 절감 및 하중 완화 효과를 평가하기 위해 Adaptive Compliant 플랩 탭을 개발하고 있으며, 합작 투자사를 통해 더 많은 상업화 가능성을 모색하고 있다. API COO인 Hank Thomson은 아직까지 공개되지 않은 첫 번째 Retrofit 프로젝트는 예비설계검토회의(PDR) 직전까지 진행된 상태이며, 초기에는 능동 하중 완화 및 공기역학 성능향상에 이용될 것이라고 설명하였다. 또한, 해당 기술을 실제 항공기에 적용하는 방안을 세계 유수의 항공기 제작사와 적극적으로 검토하고 있다고 덧붙였다.

* 관련 이미지는 첨부파일 참고

※ 이 글은 아래 링크의 기사를 참조하여 작성하였습니다.

http://aviationweek.com/MorphingWing

http://www.ainonline.com/aviation-news/business-aviation/2016-10-31/api-flexsys-venture-taps-possibilities-morphing-wing

http://www.compositesworld.com/news/composite-morphing-wing-flap-shown-at-nbaa

https://www.youtube.com/watch?v=bC5BUuDFhmg

https://www.youtube.com/watch?v=Lvlucywvtd4

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