Hydrophobic 코팅이 에어포일 결빙에 미치는 효과에 대한 실험적 연구

Abstract

비행 중 심각한 문제를 일으킬 수 있는 항공기 결빙을 방지하기 위해 결빙 보호장치(IPS; Ice Protection Systems)를 사용한다. 그러나 많은 항공기에서 채택하고 있는 Bleed Air를 사용한 IPS는 소형 항공기나 전기 추진 기반의 항공기에는 적용하기 어렵다. 전기열(Electrothermal) 방식의 IPS는 Bleed Air를 사용한IPS를 대체할 수 있지만, 전력 소비는 전기 추진 기반의 항공기와 무인기의 임무에 부정적인 영향을 미칠수 있다. 따라서 전력 소모가 없거나 전력 소모를 줄일 수 있는 수동적 결빙 보호장치의 개발이 필요하다. 수동적 결빙 보호장치의 한 종류로 소수성(Hydrophobic) 특성을 갖는 방식을 고려할 수 있다. 소수성 표면방식은 그 자체로는 전력을 소모하지 않고 중량이 증가하지 않는 장점이 있다. 본 연구에서는 SiO2 코팅을통해 소수성을 구현한 복합재 표면에서의 결빙 증식을 실험적으로 연구하였다. 10분간 결빙 환경에 노출시킨 결과, 최종적인 결빙 두께에는 유의미한 영향을 미치지 못하였으나, 초기 75초간 결빙 형성을 지연하는효과를 확인하였다.