우리 대학 항공우주 및 기계공학과 서한준 석사과정이 지난 11월 개최된 ‘제3회 한·중·일 복합재료 국제 공동 심포지엄(THE 3rd China-Korea-Japan Joint Symposium on Composite Materials)’에서 최우수 논문상을 받았다.

  이번 심포지엄은 한국·중국·일본 3개국이 복합재료 분야 연구성과를 공유하기 위해 마련한 국제 학술 교류의 장으로, 서한준 연구원은 우리 대학 남영우 교수를 교신저자로 하여 경상국립대학교, 아이오와 주립대학교 연구진과 함께 국제 공동 연구를 수행했다. 논문은 초소수성 표면과 전기저항 발열 구조를 결합한 하이브리드 방제빙(방빙·제빙 기능 복합) 열가소성 복합재 구조에 대한 연구 성과를 다뤘다.

  서한준 연구원은 이 논문에서 기존 항공기 결빙 방지 시스템의 한계로 지적되는 ‘런백아이스(run-back ice)’ 발생을 줄이기 위한 새로운 복합재 구조를 제안했다. 기존 전열식 제빙 방식은 날개 앞전(leading edge)에 형성된 얼음을 제거하는 데 효과적이지만, 녹은 물이 뒤로 흘러 재결빙되는 한계가 있다. 이에 연구진은 초소수성(물방울이 매우 잘 튕겨 나가는 표면 특성) 코팅을 적용해 앞전 결빙 형성을 억제하고, 발열 구조를 더해 방빙과 제빙을 동시에 수행하는 구조를 설계했다.

  실제 결빙 환경을 모사한 풍동 실험 결과, 제안된 하이브리드 구조는 기존 단일 전열식 방식 대비 앞전 결빙을 약 80% 감소시켰으며, 런백아이스 형성을 약 21% 구간까지 억제해 구조적 안전성과 효율성 모두에서 우수한 성능을 보였다. 또한 열가소성 복합재를 적용함으로써 내열성과 내구성을 강화하면서 재활용 가능성까지 확보했다.

  연구진은 이번 성과가 항공기 운용 시 결빙 안전성 향상과 유지관리 효율 개선에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, UAV‧민항기‧군용기까지 적용 범위가 넓어 상업적 활용 가치가 높고, 방제빙 복합소재의 국산화 및 고부가가치 항공소재 시장 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.