앨로이드-아이티피에어로, 초고온 3D프린팅 초합금 제트엔진 도입 추진
영국 항공우주 산업에서는 차세대 제트엔진 기술 확보를 위하여 초고온 환경을 견디는 3D 프린팅용 니켈계 초합금 개발 공동 프로젝트가 활발히 추진되고 있습니다. 본 프로젝트는 항공기 엔진 및 부품 제조사와 학계 간의 협력을 통하여 핵심 소재 기술의 고도화를 목표로 합니다.
차세대 제트엔진을 위한 초고온 3D프린팅 초합금 개발
디지털 엔지니어링 24/7(Digital Engineering 24/7)의 보고에 따르면, 항공기 엔진 및 부품 제조사인 아이티피에어로(ITP Aero)와 크랜필드대학교(Cranfield University)가 이 프로젝트에 참여하고 있습니다. 해당 프로젝트의 핵심 목표는 레이저 파우더 베드 퓨전(laser powder bed fusion) 3D프린팅 공정 중 균열 발생 없이 제조 가능한 특수 설계 소재인 ABD-1000AM의 고도화입니다. 3D프린팅 기술로 제조될 ABD-1000AM 부품은 향후 초고효율 제트엔진의 핵심 구성 요소가 될 것으로 전망됩니다. 이러한 엔진은 연소 과정에서 발생하는 고온 및 가혹한 환경을 견딜 수 있는 소재로 복잡한 형상의 부품을 제조해야 하기 때문입니다.
ATI 프로그램의 지원과 협력 주체의 역할
ATI 프로그램 개요
이번 프로젝트는 영국 항공기 기술 연구 지원 프로그램인 ATI 프로그램(ATI Programme)의 지원을 받고 있습니다. 이 지원을 통해 고성능 3D프린팅 부품의 항공우주 분야 도입을 촉진하고, 궁극적으로 항공우주 산업 전반의 혁신을 가속하는 것이 주요 목표로 설정되었습니다. 이 사업은 금속 소재 전문 기업인 앨로이드(Alloyed)와 ATI 프로그램 간에 진행되는 여러 협력 프로젝트 중 하나에 해당합니다. 앨로이드는 ATI와 협력하여 항공우주 분야에 적용될 고강도 알루미늄 합금 개발, 그리고 비행용 3D프린팅 부품의 인증 절차를 간소화하기 위한 1천4백만 파운드 규모의 디지털 자격 검증 플랫폼 구축 프로젝트를 포함한 다양한 기술 개발을 수행하고 있습니다.
앨로이드의 기술적 기여
앨로이드의 수석 금속공학자이자 신시장 개발 책임자인 데이비드 크러든 박사(Dr David Crudden)는 ATI 프로그램이 영국 항공우주 분야의 혁신을 촉진하는 데 지대한 가치를 제공한다고 평가하였습니다. 데이비드 크러든 박사는 앨로이드가 새로운 소재 설계부터 항공우주 산업 내 적층제조(additive manufacturing) 도입을 지원하는 디지털 소프트웨어 플랫폼 개발까지, 여러 핵심 기술 분야에서 ATI와 협력할 기회를 얻었음을 언급하였습니다.
그는 이번 프로젝트가 ABD-1000AM의 제조준비수준(manufacturing readiness level)을 향상하는 데 중점을 두고 있으며, ATI 프로그램의 자금 지원이 영국 기업들이 초기 연구와 산업 개발 프로그램 사이의 간극을 해소하는 모범적인 사례라고 설명하였습니다. 크러든 박사는 ABD-1000AM이 적층 제조를 위해 설계된 세계 최고 온도 등급의 니켈계 초합금이며, 이에 대한 수요가 매우 높다고 강조하였습니다. 이 소재는 항공우주 추진용 가스터빈 및 산업용 발전 가스터빈 전반에 걸쳐 판도를 변화시킬 기술로 기대되고 있습니다. 앨로이드는 옥스퍼드 대학교(Oxford University) 항공우주 소재 그룹에서 시작된 기업으로, 금속 소재의 계산 설계 및 최적화, 그리고 성능-비용 균형을 고려한 첨단 적층제조 및 후가공 전략 개발에 특화된 전문성을 보유하고 있습니다.
크랜필드 대학교의 연구 전문성
크랜필드 대학교는 항공우주 분야, 특히 고온 환경에서의 소재 열화 연구에서 세계적인 명성을 얻은 기관입니다. 이 대학 내 국립 고온 표면공학센터(National High Temperature Surface Engineering Centre) 팀은 산화 및 고온을 견디는 코팅 연구 분야에서 수십 년간 축적된 경험을 보유하고 있습니다. 해당 팀은 이러한 전문성을 바탕으로 ABD-1000AM에 최적화된 보호 코팅 개발에 기여할 계획입니다.
아이티피에어로의 참여 및 비전
아이티피에어로 영국팀은 상용 및 방산 항공 분야의 주요 완제품 제조사(OEM)와 협력하여 세계적 수준의 연소기(combustor) 기술을 개발해온 노하우를 갖추고 있습니다. 영국 산업 담당 차관(Parliamentary Under-Secretary of State, Minister for Industry) 크리스 맥도널드(Chris McDonald)는 이 프로젝트가 정부와 기업의 협력을 통해 영국이 세계적 수준의 항공우주 분야 혁신을 선도하는 강력한 사례가 될 것으로 평가하였습니다. 맥도널드 차관은 본 프로젝트를 정부와 기업의 협력을 통해 영국이 세계적인 항공우주 분야 혁신을 지속하는 중요한 사례로 평가하며, 앨로이드의 프로젝트가 미래 제트엔진 기술 발전에 기여할 것으로 기대하였습니다.
맥도널드 차관은 정부가 현대적 산업전략을 통해 항공우주 산업 지원을 강화하고 있으며, 이를 통해 기업이 영국의 첨단 제조업에 투자할 수 있는 신뢰를 제공하고, ‘변화를 위한 계획(Plan for Change)’의 일환으로 성장을 실현하고 있다고 설명하였습니다. 아이티피에어로 영국 엔지니어링 디렉터 롭 미첼(Rob Mitchell) 이사는 아이티피에어로가 다양한 연구개발 프로그램을 운영하고 있음을 언급하며, AMRAM 프로젝트를 학계, 중소기업, 산업 파트너가 협력하여 항공우주 산업의 미래를 직접 설계하는 좋은 사례로 평가하였습니다.
롭 미첼 이사는 아이티피에어로가 다양한 연구개발 프로그램을 운영하고 있으며, AMRAM 프로젝트는 학계, 중소기업, 산업 파트너가 항공우주 산업의 미래를 함께 만들어가는 모범적인 협력 사례임을 강조하였습니다. 미첼 이사는 연소기 기술 고도화를 위한 역량 확보 과정에서 앨로이드와 크랜필드 대학교를 지원하게 된 것을 기쁘게 생각하며, 이번 기술 발전이 항공우주 산업 및 미래 프로젝트에 가져올 실제적인 변화를 함께 탐구할 것을 기대한다고 밝혔습니다.
ATI 프로그램 세부 내용
ATI 프로그램은 차세대 항공기 기술 개발을 위한 산업 연구개발(R&D) 프로젝트를 공동으로 자금 지원하는 제도입니다. 이 프로그램은 항공우주 기술 연구소(Aerospace Technology Institute), 영국 기업·무역부(Department for Business and Trade), 영국 연구혁신기관 소속 이노베이트 UK(Innovate UK, UKRI 산하)가 공동으로 조정 및 운영하고 있습니다.
결론
영국 항공우주 산업의 혁신은 초고온 3D프린팅 기술을 통해 차세대 제트엔진 개발이라는 중요한 목표를 향해 나아가고 있습니다. 이번 프로젝트는 첨단 소재 개발과 적층 제조 기술의 융합이 항공우주 분야의 미래를 어떻게 변화시킬 수 있는지를 보여주는 사례입니다. 이러한 협력적 연구개발은 기술적 한계를 극복하고 산업의 지속적인 발전을 견인하는 중요한 동력이 될 것입니다.
초고온 3D프린팅 기술의 지속적인 발전은 항공우주 산업의 혁신을 가속화하고 있으며, 한양3D팩토리는 이러한 첨단 3D프린팅 기술이 실제 산업 현장에 유용하게 적용될 수 있도록 신뢰할 수 있는 파트너로서 기여하고 있습니다.
