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  • 기사등록 2019-10-16 17:12:38
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▲ 마지드 바바이(Majid Babai) NASA 마셜 우주비행센터 고급 제조 책임자가 국제 컨퍼런스에서 발표하고 있다.


세계 우주항공분야를 대표하는 미국항공우주국(NASA, 나사)이 로켓엔진에 적층제조(3D프린팅) 적용을 확대해 시간과 비용을 절감하고 효율성을 증대하고 있다.

 

적층제조기술의 미래와 제조업 적용 확대를 위해 오는 1016일과 17일 양일간 창원컨벤션센터(CECO)와 연결된 그랜드 머큐어 앰배서더 창원에서 TCT 컨퍼런스가 개최된다.

 

1016일부터 18일까지 CECO에서 열리는 ‘TCT 코리아 2019’ 부대행사의 일환으로 마련된 컨퍼런스는 우주항공&자동차(Aerospace&Automotive) 툴링 및 시뮬레이션(Industrial Tooling&Simulation) 디자인&이노베이션(Design&Innovation) 3DP/AM사업(Business for AM) 소재&공정처리(Materials&Processes) 등 총 14개 세션으로 진행됐다.

특히 나사(NASA:미항공우주국)에서 30년 넘게 근무하면서 고급 제조 및 공정 개발을 담당하고 있는 마지드 바바이(Majid Babai) NASA 마셜 우주비행센터 고급 제조 책임자가 초청돼 10161130분부터 12시까지 적층제조, 설계 및 제조방식의 전환을 주제발표했다.

 

적층제조(AM)는 복잡한 부품을 다양하고 빠르게 생산할 수 있으며 설계도 자유롭기 때문에 경량화가 생명인 우주항공에서 널리 활용되고 있다. 항공기 엔진 제작의 경우 수많은 정밀 주조와 용접 작업이 필요한데 GE3D프린팅을 활용해 엔진노즐 부품수와 공정을 대폭 줄였으며 가장 중요한 적기공급에 성공한바 있다. 특히 우주항공소재는 가격이 비싼 타이타늄, 인코넬 등이 주로 사용되는데 절삭가공을 하면 소재의 90%를 버리게 되지만 이를 적층제조 후 절삭가공하면 대폭적으로 비용을 절감할 수 있다.

 

이에 NASA도 지난 28년간 30개가 넘는 적층제조 기술과 시스템을 실험했으며 최근 6년간 PBF 방식 3D프린팅 기술개발에 1,500만달러를 투자한 바 있다. 이를 통해 가장 큰 산업용 금속 및 플라스틱 적층제조 시스템을 보유하고 있다. 또한 방산업체, 3D프린팅 기업과 무인우주선 오리온 부품을 3D프린팅 기술로 제작하는 협업을 맺고 약 100여개의 부품을 적층제조해 적용 중이다.

 

일례로 NASA는 고체 및 액체로켓을 개발하는 과정에서 우주발사시스템(SLS), 엔진, 연료 터보펌프, 연소챔버, 인젝터, 밸브 등 35가지 부품을 적층제조 부품으로 교체했다. 일례로 과거 100여개 부품을 용접해야했지만 적층제조를 통해 30개로 줄여 비용을 30% 절감시키고 제작시간도 줄였다. 최근 2년반 동안에는 150개의 로켓 엔진 부품과 다양한 구조부품 제조에 적층제조를 적용했다.

 

또한 과거 절삭가공으로는 불가능한 구리 및 인코넬 합금 등 이종소재 적층제조 부품 생산이 가능해져 효율성이 증대됐다.

 

마지드 바바이 책임자는 “NASA는 고체 및 액체 로켓에서 적층제조를 적용해 상당한 발전을 이루었고 AM 기술이 더욱 발전하면서 가격과 재고 비용 절감효과가 있다그러나 적층제조 합금개발에는 500만달러에 달하는 투자가 필요하며 품질 문제 해결이 과제로 남아있고 AM은 모든 것에 적합한 솔루션이 아니기 때문에 적합한 플리케이션을 발굴하는데 적극 노력해야한다고 밝혔다.


한편 16일 컨퍼런스는 강민철 3D프린팅연구조합 상임이사가 좌장을 맡고 항공우주부품의 적층제조를 위한 타이타늄 기반 비결정 분말의 합성(김휘준 한국생산기술연구원 책임연구원) 우주항공 산업에서의 AM 부품 재설계(Jose-Roberto Aguilar Pereira COLLINS AEROSPACE 디자인 엔지니어) 적층제조로 구동되는 적응형 생산 시스템(Kevin Li Divergent 3D 디렉터) 적층제조에 사용되는 입자의 특성 및 측정방법(Lingling Ren National Institute of Metrology 선임연구원) 적층제조를 통한 고급 사출 냉각 몰드 설계(박홍석 울산대 교수) 금속적층제조의 멜트 풀(Melt Pool) 모니터링 현황과 미래(최윤석 부산대 교수) 등이 발표됐다.

 

디자인, 소재&공정 등 주제를 다루는 17일 컨퍼런스에서는 고온 애플리케이션 디자인에서의 AM 잠재력 촉발(Sebastian Bersch 지멘스 매니저) 적층 금속 제조를 위한 빌드 보증 준비(지해성 홍익대 교수) 3D프린팅의 IP 권한 과제(Saskia Ostendorff Kanzlei Ostendorff 변호사) 적층제조산업에서 스타트업의 역할(이상민 AM Ventures 아시아 디렉터) 대형 금속 AM의 성숙한 산업화를 위한 소프트웨어/하드웨어적 체계(Filomeno Martina Cranfield University 교수) 3D프린팅에 의한 금속재료의 공정-마이크로구조-특성상관관계 및 조사법(이기안 인하대 교수) 와이어 아크 적층제조(WAAM) 방식 Ti-6AI-4V 합금의 기계적 특성 개선(이희준 현대로템 차장) 등이 발표된다.

 

기타 자세한 사항은 웹사이트(www.tctkorea.com) 또는 전화(055-212-1012)와 이메일(tctkorea@tctkorea.com)로 문의하면 된다.


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