사업화 유망기술

[발표기술] (차세대 통신) 탄소복합재 기반 안테나 일체형 구조

(차세대 통신) 탄소복합재 기반 안테나 일체형 구조

구조 하중지지 기능 및 내충격 성능이 향상되고 안정적 통신이 가능한 탄소복합재 기반 안테나 일체형 구조

보유기관 : 한국항공우주연구원

기술개요

구조 하중지지 기능 및 내충격 성능이 향상되고 안정적 통신이 가능한 탄소복합재 기반 안테나 일체형 구조

특허정보

특허명 특허번호 특허명세서
고체산전자기파 흡수 기능을 갖는 복합재 패널 및 이를 포함하는 구조체 10-2558314
샌드위치 패널 형 하중지지 안테나 일체형 구조체 10-2021-0188019
샌드위치 패널 형 안테나 일체형 래티스 코어 10-2022-0151587
전자기파 흡수 기능을 갖는 복합재 패널 모듈 및 이를 포함하는 샌드위치 구조체 10-2023-0073279

기술완성도

TRL01

기초 이론/
실험

  • 연구과제 탐색 및 기회 발굴 단계
TRL02

실용 목적의 아이디어/
특허 등 개념 정립

  • 실용 목적의 아이디어, 특허 등 개념 정립
TRL03

연구실 규모의
성능 검증

  • 연구실/실험실 규모의 환경에서 기본 성능이 검증될 수 있는 단계
  • 개발하려는 시스템/부품의 기본 설계도면을 확보하는 단계
  • 모델링/설계기술 확보
TRL04

연구실 규모의
부품/시스템 성능평가

  • 연구실 규모의 부품/시스템 성능 평가가 완료된 단계
  • 실용화를 위한 핵심요소기술 확보
TRL05

시제품 제작/
성능평가

  • 개발한 부품/시스템의 시작품(Prototype) 제작 및 성능 평가
  • 경제성(생산성)을 고려하지 않고, 우수한 시작품을 1개~수개 미만으로 개발
TRL06

Pilot 단계 시작품
성능 평가

  • 경제성(생산성)을 고려한, 파일로트 규모의 시작품 제작 및 평가
  • 시작품 성능평가
TRL07

Pilot 단계 시작품
신뢰성 평가

  • 시작품의 신뢰성 평가
  • 실제 환경(수요기업)에서 성능 검증이 이루어지는 단계
TRL08

시작품 인증/
표준화

  • 일부 시제품의 인증 및 인허가 취득 단계
    - 조선 기자재의 경우 선급기관 인증, 의약품의 경우 식약청의 품목 허가 등
TRL09

사업화

  • 본격적인 양산 및 사업화 단계

기술개요

구조 하중지지 기능 및 내충격 성능이 향상되고 안정적 통신이 가능한 탄소복합재 기반 안테나 일체형 구조

기존기술 한계

기존 기술 : 기존 항공기에 적용되는 돌출형 안테나는 항공기의 외부 항력 증가, 스텔스 성능 저하, 기체 구조 장착을 위한 부품 수 및 중량 증가 등의 한계가 있음

이를 보완하기 위해 항공기 구조 내부에 안테나를 삽입하는 ‘구조 내장형 안테나’ 또는 구조와 안테나를 일체화하는 ‘안테나 일체형 구조’ 기술 개발이 필요함

기술의 특성

(구조하중지지 성능 향상) 이중복합재 접함 기술을 활용한 탄소복합재 구조 적용 범위 확대 및 이를 통한 구조 하중지지 성능 향상

(통신 성능 향상) 전자기파 흡수 기능과 구조하중지지 기능의 다기능구조 패널 적용을 통한 통신 성능 향상

(구조 성능 향상) 샌드위치 구조 내 3D 프린팅 Lattice core 적용을 통한 통신 안정성 및 구조 성능 향상

특징

[항공우주 분야] 무인이동체
- 무인이동체

[Spin Off 분야] 해양(선박), 모빌리티 안테나
- 해양(선박) 안테나, 자율주행차 V2X 통신

기술구현

안테나 일체형 구조(CLAS)

- 손상허용 복합재 구조 구현 및 안테나 성능 안정화를 위한 샌드위치 구조 중심 패치형 안테나 모듈(EM Radiator) 배치

- 구조하중지지 기능 강화, 구조 경량화 및 탄소복합재 기체 구조 일체화 설계 구현을 위한 E-Glass 소재 EM wave window가 중앙에 배치된 탄소섬유복합재 OML side face sheet 적용

시장동향

- 세계 V2X 시장은 2020년 6.9억 달러에서 연평균 성장률 44.2%로 성장하여 2028년 125.6억 달러에 이를 것으로 전망됨

- 자율주행차의 안정성 확보를 위해 V2X가 필수 기술로 자리매김함에 따라, V2X의 핵심 칩셋과 S/W 등 ICT 업계들의 시장 점유를 위한 개발 및 투자가 증가하고 있음

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