일본산업뉴스요약

항공기의 압력 분포 측정 벨트 개발
도쿄류켄, 형상에 맞추어 성형, 기류에 영향 받지 않아

도쿄류켄(Tokyo Fluid Research)은 우주항공연구개발기구(JAXA)와 공동으로 항공기에 부착하여 압력 분포를 측정하는 ‘프레셔 벨트’를 개발했다. 두께 2mm로 얇으며 3D 프린터로 부자재 형상에 맞추어 제작이 가능하다. 계측 위치의 자유도가 올라가 기류 및 기체에 대한 영향도 없이 측정할 수 있다. 이착륙 시의 소음의 원인인 보조 날개 주위도 측정할 수 있어 소음이 적은 기체 설계로 연결된다.

프레셔 벨트는 에폭시 수지 제품이다. 벨트 표면에 직경 0.5mm의 구멍을 여러 개 뚫어 압력 계측에 필요한 관을 내장할 수 있도록 만들었다. 벨트 표면에도 고감도 센서를 설치했다.

이로 인해 변화하는 압력의 시간 평균치와 시간 이력을 계측할 수 있다. 두 수치 모두 소음 저감 기술의 개발에는 필수적이다.

기존에는 계측 기기에 압력을 전달하는 관을 기체 표면에 테이프 등으로 고정하여 측정하고 있었다. 다만 장착 시의 요철 및 두께로 주위의 기류에 소용돌이가 생기기 때문에 측정에 악영향을 끼치고 있었다. 관을 메인 날개 등에 내장하여 측정하는 경우도 있지만 기체 강도가 떨어지는 문제가 있었다.

JAXA는 CFD기술(수치기체계산기술)로 인해 날개 주위의 기류 영향을 조사해 외형 형상을 설계했다. 도쿄류켄은 3D 프린터로 인한 성형 기술을 활용해 얇고 표면에 요철이 없는 벨트를 만들었다.

JAXA는 항공기의 소음 저감 기술을 개발하는 ‘FQUROH 프로젝트’를 추진하고 있다. 개발한 프레셔 벨트는 이 프로젝트에서 사용하는 실험용 항공기 ‘비상’에 장착하여 2017년 나고야공항과 노토공항에서의 비행 실험에서 계측에 성공하고 있다.

향후 측정 데이터를 시뮬레이션 결과의 검증 및 정확도 향상으로 연결해나간다. 현재 프레셔 벨트는 양자 공동으로 특허를 출원 중이다. 자동차 및 신칸센, 선박 등 소음에 민감한 운송 수단으로의 전개도 기대하고 있다.

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