▲ 아우라테크에 설치된 GE Additive社의 EDM 방식 3D프린터 ‘Arcam Q10+’

금속 적층가공(3D프린팅) 기술개발 및 부품 제작·후공정 전문기업 주식회사 아우라테크(대표 김명세)가 EBM(Electron Beam Melting) 방식 금속 3D프린터를 구축하고 우주항공 부품 기술개발 및 제조 서비스를 강화한다.

이번에 아우라테크에 구축된 금속 3D프린터는 GE Additive社의 ‘Arcam Q10+’다. 이 장비는 3kW의 고출력 전자빔이 장착돼 있으며 최대 200x200x180mm(가로x세로x높이) 크기의 부품을 적층할 수 있다. 사용 표준재료는 코발트 크롬, 순수 타이타늄(Grade 2), 타이타늄 합금(Ti-6Al-4V, Ti-6Al-4V ELI), 니켈, 코발트기 초내열합금 등이 있다.

전자빔을 사용하는 EBM 방식 3D프린터는 수kW에 달하는 고출력 전자빔을 사용하고 공정상 일관되게 진공을 유지해야 하기 때문에 장비 가격도 비싸고 공정도 어려운 것으로 알려져 있다.

그러나 고출력 전자빔을 사용하기 때문에 적층 속도가 빠르고 적층 시 진공에서 분말이 함께 소결되기 때문에 잔류응력이 거의 발생하지 않아 타이타늄, 공구강, CoCr, TiAl 금속간 화합물 등 소재의 균열방지에 효과적이며 금속 조직구조를 선택적으로 제어할 수 있어 의료분야를 시작으로 우주항공분야에서 수요가 늘고 있다.

일례로 GE Additive社는 금속-세라믹 혼합소재인 타이타늄 알루미나이드(TiAl) 소재를 사용하여 항공기 엔진용 상용 블레이드를 생산하고 있으며, EBM 기술 확보를 위해 지난 2016년 스웨덴의 전자빔 금속 3D프린터 제조사인 ‘Arcam’을 인수한 바 있다.

아우라테크는 우주항공분야 적층제조 사업 확대를 위해 지난 2020년 미국 피츠버그에 위치한 GE Additive의 CEC를 방문해 EBM 기술 관련 업무 협력을 논의한 바 있다. 김명세 대표는 EBM 공정 기술 교육을 받았으며 이번에 구축된 장비로 우주항공분야 적층제조 부품과 원자력 발전용 그리드 부품 등 서비스를 강화할 계획이다.

김명세 대표는 “우리나라가 자체 기술로 개발한 한국형발사체 누리호를 오는 6월15일 2차 발사하는 등 우주강국 도약에 박차를 가하고 있는 가운데 관련 적층제조기술 확보가 매우 중요하다”며 “EBM 장비를 기반으로 우주항공 부품 국산화 및 기술개발과 상용화에 매진할 계획”이라고 밝혔다.

▲ 아우라테크에 ‘Arcam Q10+’가 설치되고 있다.