저고도 경제형 금속소재: 알루미늄 산업의 응용 및 분석

지상 300미터의 저고도에서, 금속과 중력 사이의 게임에서 촉발된 산업 혁명은 인류의 하늘에 대한 상상력을 재편하고 있습니다. 선전 드론 산업단지의 엔진 굉음부터 허페이 eVTOL 시험 기지에서의 첫 유인 시험 비행까지, 경량성과 고강도라는 두 가지 특성을 지닌 알루미늄은 이러한 변화의 핵심 요소로 자리 잡았습니다. 알루미늄은 항공기의 물리적 구조를 지탱할 뿐만 아니라, 수조 달러 규모의 시장 전망을 제시합니다.

알루미늄 소재의 전면 침투
구조적 구성 요소에서 에너지 시스템까지

저고도 경제 분야에서 알루미늄의 활용은 오랫동안 전통적인 인식을 뛰어넘어 왔습니다. EH.US의 EH216-S 모델을 예로 들면, 본체는 2024-T3 항공 알루미늄 합금으로 제작되어 인장 강도가 470MPa에 달하지만 강철보다 60% 가벼워 적재 용량과 내구성의 균형을 완벽하게 유지합니다. DJI의 "Wind and Fire Wheel" 시리즈 농업용 드론의 파워 캐빈 쉘은6061-T6알루미늄 합금을 사용했으며, 정밀 압출 성형 기술을 통해 모터 방열 효율을 30% 향상시켰습니다. 에너지 시스템에 더욱 최첨단 기술이 도입되었습니다. 닝더 타임스(300750)는 "알루미늄 기반 통합 배터리 저장 장치"를 개발했습니다.5083 알루미늄 합금고체 배터리 모듈을 사용하여 에너지 밀도를 400Wh/kg으로 높였습니다. 이는 Fengfei Aviation의 V2000 모델에 적용되었습니다. 

실험실의 혁신 또한 눈부십니다. 2024년 11월, COMAC 베이징 연구소와 서북폴리텍대학교는 기존 알루미늄 합금보다 밀도가 5% 낮고 피로 수명이 3배 더 긴 새로운 알루미늄 리튬 합금 C919A Li를 공동 출시했습니다. 2026년에는 물류 드론의 메인 윙 빔 양산에 들어갈 예정입니다. 플래티넘 테크놀로지(688333)의 알루미늄 합금 분말 레이저 3D 프린팅 장비는 특정 유형의 드론 서보 브래킷 무게를 1.2kg에서 0.8kg으로 줄였고, 부품 적합성 평가율도 75%에서 92%로 크게 향상시켰습니다. 이 기술 덕분에 토폴로지 최적화 설계는 더 이상 단순한 논문 발표에 그치지 않습니다.

알루미늄(65)

정책이 산업적 반향을 촉진했다

알루미늄 응용 프로그램은 강심제를 주입합니다

2024년 12월에 발표된 "저고도 경제 발전 행동 계획(2024-2026)"은 "항공 알루미늄 합금의 자율 보장률을 2025년까지 90% 이상 달성"하고 15개 시범 도시에 특별 보조금을 지급하도록 명시했습니다. 안후이성은 허페이 저고도 경제 시범구 내 알루미늄 합금 심가공 기업의 부가가치세를 50% 감면하고, 200억 위안 규모의 산업 기금을 설립하여 안카이 버스(000868) 등 기업의 항공 알루미늄 생산 라인 전환을 지원하는 데 주력하는 등 이러한 변화에 앞장서고 있습니다. 선전은 기술 혁신에 더욱 집중하여 국내에서 생산된 3D 프린팅 알루미늄 부품을 사용하는 eVTOL 제조업체에 킬로그램당 150위안의 보조금을 지급하여 플래티넘 테크놀로지의 2025년 1분기 주문량을 전년 대비 210% 증가시키는 데 직접적으로 기여했습니다.

1조 달러 시장의 결정론적 미래

기술적 반복 재구성 비용 곡선 

국제알루미늄협회(IAI)의 자료에 따르면, 2024년 전 세계 상업용 항공 알루미늄 수요는 전년 대비 30% 증가한 580만 톤에 달할 것으로 예상되며, 중국의 시장 점유율은 40%까지 상승할 것으로 전망됩니다. GGII 선진기술연구소는 저고도 경제의 하위 부문을 중심으로 2024년 저고도 경제의 알루미늄 소재 소비량이 87만 톤에 달하고 시장 규모는 235억 위안에 이를 것으로 추산했습니다. 2025년에는 125만 톤을 넘어 시장 규모는 320억 위안에 달할 것으로 예상되며, 연평균 성장률은 36%를 상회할 것으로 전망됩니다. 구조적 차별화가 중요한데, 물류 드론은 6시리즈 압출 알루미늄 프로파일의 45%를 사용하는 반면, 유인 eVTOL은 고급 7시리즈 알루미늄 합금(30%)이 대부분을 차지하고 나머지는 기상 감지 드론과 같은 특수 장비가 사용합니다.

기술 발전은 비용 곡선을 재편하고 있습니다. COMAC과 윈하이 메탈이 이끄는 "경량화 연합"이 공동 개발한 7B50 알루미늄 합금은 미량의 스칸듐 원소를 첨가하여 강도 저하 없이 얇은 부품의 두께를 1.2mm에서 0.8mm로 줄였습니다. 이 기술은 물류 드론 한 대의 무게를 8kg까지 줄일 수 있습니다. 2025년까지 10만 대 생산을 목표로 할 때, 이 기술만으로도 800톤의 알루미늄 소재를 절약할 수 있습니다. 더욱 주목할 만한 것은 소재와 에너지 분야의 협력적 혁신입니다. CATL의 최신 "알루미늄 고체 배터리" 커플링 기술은 배터리 칸과 구조 부품을 결합하여 eVTOL의 적재 공간을 20% 늘립니다. 이러한 획기적인 기술 발전은 수십억 달러 규모의 알루미늄 기능성 애플리케이션 시장을 창출할 수 있습니다. 

정책과 기술을 통해 저고도 경제의 수문이 활짝 열리면서 알루미늄은 더 이상 단순한 산업용 원자재가 아니라 산업 발전의 척도가 되었습니다. 실험실에서의 원자 재결합부터 생산 라인의 지능형 프레스, 그리고 하늘을 나는 비행 궤적에 이르기까지, 알루미늄의 "무게 감소"는 1그램의 작은 변화 하나하나가 더욱 창의적인 미래를 그려내고 있습니다.


게시 시간: 2025년 4월 1일