복합소재 산업에서 열가소성 기반 공정과 자동화를 결합한 양산 기술이 확산되고 있다. 경량 구조와 생산 효율을 동시에 고려한 제조 방식이 드론·전기차 등 신산업 적용으로 이어지며, 공정 통합형 생산 기술이 현장 중심으로 구체화되는 흐름이다.
이 같은 변화는 2026년 3월 10일부터 12일까지 프랑스 파리 노르 빌팽트 전시장에서 열린 ‘JEC World 2026’에서 확인됐다. 전시에는 카본섬유, 유리섬유, 나노 소재, 레진, 폴리에스테르 등 복합소재 전반의 기술과 적용 사례가 소개됐다.
현장에서 엔겔(ENGEL)은 열가소성 복합소재를 적용한 드론 로터 블레이드의 완전 자동화 양산 공정을 공개했다.
사출성형과 복합소재 결합한 통합 공정
엔겔은 사출성형과 자동화 기술을 기반으로 복합소재 부품 생산 전 과정을 하나의 사이클로 통합한 구조를 제시했다. 보강재 적층, 성형, 기능 통합, 제품 취출까지의 단계가 사출 금형 내부에서 연속적으로 수행되는 방식이다. 공정 간 이송이나 추가 가공 없이 일관된 품질 확보가 가능하도록 설계됐다.
테이프-샌드위치 사출성형 기반 구조 설계
핵심은 탄소섬유 강화 열가소성 테이프와 단섬유 복합소재를 결합한 ‘테이프-샌드위치 사출성형’ 공정이다. 외부 구조는 하중을 지지하는 탄소섬유 테이프로 구성되며 금형 내 진공 고정을 통해 정밀 배치된다. 이후 단섬유 열가소성 소재가 내부 코어로 주입돼 외층과 결합하며 최종 구조를 형성한다. 코어는 화학 발포 방식으로 밀도를 낮추면서 구조 성능을 유지하도록 설계됐다. 형상 구현과 기능 통합, 소재 결합이 단일 자동화 사이클에서 이루어진다.
소음 저감 구조와 설계 대응로터 블레이드에는 톱니형 트레일링 엣지 등 소음 저감 구조를 금형 설계 단계에서 반영할 수 있다. 후가공 없이 금형 교체만으로 형상 변경이 가능해 도심 운용 환경에서 요구되는 소음 기준 대응이 가능하다.
자동화 생산과 사이클 타임 단축
현장에서는 타이바리스 구조의 사출성형기 ‘ENGEL victory 120’과 6축 로봇(easix)을 결합한 생산 시스템이 시연됐다. 타이바리스 구조는 금형 접근성과 작업 공간을 확보해 소재 투입과 취출, 핸들링 공정 자동화에 적합하다. 이를 통해 로터 블레이드 1개 기준 60초 미만의 사이클 타임이 구현됐다.
NeoBlade 프로젝트 기반 통합 개발
기술 개발은 ‘NeoBlade’ 프로젝트를 통해 진행됐다. 항공음향 설계, 소재 개발, 금형 기술, 공정 자동화, 지속가능성 평가를 통합한 연구로, ALPEX Technologies, 요하네스 케플러 린츠 대학교 에너지 연구소(JKU), FACC Operations, Plastic Innovation, TU Wien 등이 참여했다. 재활용 탄소섬유를 포함한 다양한 열가소성 시스템이 평가됐으며, 수명주기평가(LCA)에서는 기존 열경화성 공정 대비 이산화탄소 배출 감소 효과가 확인됐다.
재활용성과 산업 적용 확장
열가소성 복합소재는 생산 폐기물과 사용 종료 제품을 다시 소재로 활용할 수 있는 구조를 갖는다. 자동화 공정과 다중 캐비티 금형 적용이 가능해 대량 생산 체계에도 대응할 수 있는 방식으로 제시됐다.
대형 부품으로의 공정 확장
엔겔은 동일 공정을 기반으로 전기차용 고전압 배터리 커버도 함께 전시했다. 약 1.3m × 1.8m 규모의 대형 구조물로 난연 특성을 갖춘 열가소성 소재가 적용됐다. 해당 부품은 ‘JEC World Innovation Awards 2026’ 후보로 선정됐으며, 소형 항공 부품부터 대형 구조물까지 공정 확장 가능성을 보여주는 사례로 제시됐다.
엔겔은 사출성형 기반 자동화 공정을 통해 생산성과 구조 기능을 동시에 고려한 복합소재 제조 방식을 제시했다. 회사 측은 열가소성 복합소재와 공정 통합을 통해 산업 적용 범위를 확대해 나갈 계획이라고 밝혔다.