001번 기체 출고식 이후 

KF-21 보라매 정적시제기도 출고 되었고 

지난 5월 14일 

구조시험동으로 이동 했습니다.

아래는 KAI 6월 웹진에 나온 내용 입니다.

지난 5월 14일 KF-21 전기체 정적시제기를 

고정익동에서 구조시험동으로 이동하였다. 

이는 KF-21 사업의 본격적인 시험평가 단계 진입을 의미하며 

금년 8월까지 시험 고정구, 하중 부가 장치, 

센서 및 유압 작동기 설치 등의 작업을 수행하여 

9월 본 시험을 착수할 예정이다.

(정적시제기 뒤로 보이는 001번 기체)

전기체 정적시제기는 레이다, 착륙장치, 엔진, 수평미익 등 

일부 품목이 더미(Dummy)로 장착되며, 

그 외는 비행시제기와 동일하게 제작된 구조적으로 완전한 기체이다. 

전기체 정적시험은 초도비행 안전을 보증하기 위한 

제한하중 검증시험을 시작으로 

극한기동하중 및 주요 구성품 장착 부위를 검증하는 

국부시험까지 순차적으로 수행하여 

2023년 12월까지 27.5개월간 수행될 예정이다.

KAI가 개발 중인 KF-21 보라매의 성능시험 장면 (001번 기체 추정)

아래는 KAI의 7월 웹진 내용 입니다.

KF-21 지금은 구조시험 중!

본격 시험평가단계 진입

비상을 위한 첫걸음,

 

지난 4월 9일, 세상에 첫선을 보인 

한국 최초의 국산 전투기 KF-21에 대한 국민의 응원이 크다. 

2022년 초도 비행을 목표로 치밀하게 다음 단계를 준비를 하고 있는 KF-21, 

현재 구조시험 중인 그 현장을 다녀왔다.

검증하고 또 검증하라

하늘을 나는 비행기에서 안전성만큼 중요한 게 있을까? 

하물며 우리 기술로 만든 

최초의 한국형 전투기와 관련한 안전문제는 

국내외 관계자들 모두가 

복잡하고 다양한 시선으로 바라볼 수밖에 없는 사안이다.

누구보다 이를 잘 알고 있는 사람들은 KAI직원들, 

그중에서도 현재 그 누구보다 막중한 사명감과 책임감을 안고 

자신의 업무에 몰두하고 있는 구조시험팀원들이다.

“현재 KF-21은 6대의 비행시제기가 제작됩니다. 

이중 1호기로 지상진동시험을 수행중이며 

2호기로 비행하중보정시험을 준비하고 있습니다. 

또한 2대의 구조시제기가 별도로 제작되어 

ICT시험, 전기체 내구성시험을 수행할 예정입니다. 

구조시험팀은 해석 팀들과 유기적인 협업을 통해 

전기체 시험을 준비 중이며, 

국제적으로 구조시험능력을 인정받기 위해 

KOLAS 국제인정 획득도 준비하고 있어요.” 

구조시험을 책임지고 있는 이원석 팀장의 설명이다.

이원석 팀장의 안내로 들어선 구조시험동은 

어마어마한 규모와 첨단 장비로 입을 벌어지게 만들었다. 

영화 <아이언맨>의 대형 실험실 버전이라고 해도 

믿을 만한 수준으로 만들어진 이곳은 

KF-21 구조시험을 위한 전용건물로 

1㎡당 30톤의 하중을 버틸 수 있도록 견고하게 설계되어 있는 곳이다. 

수천 가닥의 전선들, 센서, 유압작동기, 대형크레인 등 

익숙한 장비보다 낯선 장비들이 훨씬 더 눈에 많이 띈다.

구조시험동 전경

구조시험은 설계와 제작, 재료 등의 

적합성 및 강도를 입증하는 시험을 일컫는다. 

지상에서 시험체에 하중을 부가하는 것으로 

비행 전에 반드시 거쳐야 하는 주요 시험 중 하나다.

“구조시험은 크게 ‘구성품구조시험’과 ‘전기체구조시험’ 으로 나누어져 있습니다. 

구성품 구조시험은 전기체 구조시험으로 검증하기 어려운 부분을 

별도로 떼어 내서 시험하는 것을 일컫습니다. 

파일런, 수평미익, 착륙장치 장착부... 

이런 부분을 구성품 단위로 나누어 시험하는 거죠. 

전기체 구조시험 안에는 

지상진동시험, 비행하중보정시험, 정적시험, 내구성시험 등이 

포함되어 있습니다.”

한마디로 항공기가 비행하기 전, 

설계와 해석을 바탕으로 제작된 항공기가 

구조적으로 건전한가를 확인하는 과정이라고 진상욱 책임이 정리해 준다.

 

KF-21의 구조 안전성을 입증할 전기체정적시험

그렇다면 전기체정적시험이란 어떤 것일까? 

테스트 엔지니어로서 이번 시험의 일정과 장비 준비, 시험 수행 등을 맡고 있는 

최영록 책임이 그 궁금증에 답을 내놓는다.

 

 시험고정구에 설치하기 전 정적시제기

 

“항공기 설계 이후 구조물 해석을 통해서

구조물이 실제 비행 중에 겪게 되는 하중을 견디는지 확인 합니다. 

이걸 시험을 통해서 해석한 결과대로 구조물이 건전한지 확인하는 작업이 바로 

전기체정적시험이에요. 

실제 비행을 하는 기동 조건들이 수백 개가 있는데 

그중 특정 구조물에 가장 크게 작용하는 하중조건을 식별해서 

그 조건에 대해 테스트를 하는 겁니다. 

이 시험에는 실제 설계된 하중의 1.5배를 부가하는데 

그 상황에서 심각한 파손이 발생하면 안 된다, 가 

저희가 구조해석부서로부터 받는 요구조건이에요. 

만약 파손이 일어나면 설계 변경을 해야 하는 경우도 있기 때문에 

이런 부분을 확인하는 건 매우 중요하고도 절대적입니다.”

 

시험체에 하중 패드(Load Pad)와 휘플트리(Whiffletree)를 설치

ICT시험은 KF-21 구조시험 중 가장 큰 규모의 시험이다. 

180여개의 하중부가장치와 

3,200여 채널의 Data가 실시간으로 통제되는 난이도 최상의 시험이며, 

이 시험의 성공적 종료는 

KF-21 개발 과정 중의 큰 산을 하나 넘는 것이라고도 말할 수 있다.

비행하중보정시험을 맡고 있는 박승빈 선임 역시 

담당 업무에 대한 부담에 어깨가 무겁기 짝이 없다.

“비행하중보정시험의 목적은 비행시험을 하기 전에 

항공기에 장착된 센서들을 보정해서 DB를 만들어놓는 것입니다. 

그렇게 만들어진 DB는 비행시험을 하면서 

실시간으로 들어오는 하중을 모니터링 하는 데 활용해요.”

실제 비행에서 예상되는 하중들을 지상에서 부가하면 

그에 따른 센서값들이 출력되는데 

그걸 DB화하고 보정식도 같은 방식으로 만들어서 준비를 해 놓는다. 

항공기가 비행을 할 때는 

공기의 저항으로 항공기구조물이 하중을 받게 되는데 

그때 나오는 센서 값이 시험팀이 

지상에서 일정 하중으로 눌렀을 때 나왔던 값과 같다면 

비행기가 공중에서 공기에 의해 

어느 정도의 값으로 하중을 받고 있는지를 알 수 있는 것이다. 

그 과정을 지상에서 미리 시뮬레이션하는 게 바로 비행하중보정시험이다.

“가장 신경 쓰는 부분은 요구도대로 정확한 하중을 시험에 구현하는 것입니다. 

또 시험체가 곧 비행을 할 시제기이기 때문에 

손상이 발생하면 일정에 많은 문제가 생깁니다. 

작은 스크래치도 나지 않도록 관리에 매우 신경을 쓰고 있습니다.”

안전하게, 완전하게 임무를 완수하겠습니다

마지막으로 옆 건물에서 

지상진동시험 업무를 수행 중인 이용은 책임을 만나러 이동해 보았다. 

시제기를 둘러싼 많은 직원들이 바쁘고 심각하게 오가는 모습에서 

시험 업무의 무게가 새삼 실감난다.

시제1호기 지상진동시험 수행

“지상진동시험은 한마디로 시험체의 동특성을 확인하기 위한 시험입니다. 

좀 더 자세히 말하자면 항공기가 비행시에 

플러터라는 진동으로 인해 파손되는 걸 막기 위해 

사전에 체크하는 것을 말해요. 

이 시험을 통해서 항공기의 진동 특성들을 측정하면 

그걸 해석모델에 한 차례 더 반영해서 정확도를 상승시키고 

그걸 토대로 안전성을 확보, 

그 이후에 비행시험이 차질없이 이루어지도록 하는 것입니다.”

지상진동시험은 다른 모든 비행시제기를 활용한 시험이 그렇지만 

일정이 매우 중요하다. 

지상진동시험 이후에 계획된 시험들이 줄줄이 늘어 서 있기 때문에 

맡은 시험을 빨리 일정 내에 끝내줘야 차후 일정에 문제가 생기지 않기 때문이다.

 

“지상진동시험이 KF-21 비행시제기로 하는 첫 구조시험 입니다. 

시험장비들이 KF-21용으로 제작되어 나온 만큼 

저희가 설계, 제작한 시험장비들이 원하는 만큼 성능이 잘 나와서 

문제없이 시험 데이터를 잘 획득할 수 있도록 노력하겠습니다.”

시험을 마치는 그날까지 이원석 팀장 및 팀원들이 바라는 것은 오직 하나이다. 

안전하게 모두가 계획한 대로 시험을 무사히 마치는 것이다.

“저희 구조시험팀은 

이미 T-50, KUH, KT-1 등을 통해 쌓은 

충분한 노하우와 경험을 갖고 있습니다. 

기존에 했던 시험의 확장 범위라고 생각하고 있기 때문에 

충분히 해낼 수 있다는 자신감을 갖고 있어요. 

또 시험의 중요성을 모두 인지하고 있고 

관련하여 전폭적인 지원을 받고 있기 때문에 

별다른 문제 없이 잘 해낼 수 있으리라 확신합니다. 

우리 기술로 만든 전투기 KF-21이 

안전하게 우리 창공을 나는 그날까지 

모두가 최선을 다하겠습니다. 지켜봐주십시오.”

550여 개의 전자장비와 

7,000여 개의 구조물, 

22만 개의 리벳과 볼트, 

하중 응력이 어우러진 첨단 과학의 결정체 KF-21! 

그 힘찬 날개짓의 시동이 바로 이들의 손에 달려 있다.

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"지상진동시험이 KF-21 비행시제기로 하는 첫 구조시험 입니다."

역시... 1호기가 비행까지 하나봅니다. 

1호기가 의미 있기는 하죠.