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2018년 3월 22일 목요일

3D 프린터로 출력한 노즐을 성공적으로 테스트한 나사




(Through hot-fire testing at NASA's Marshall Space Flight Center, engineers put this nozzle through its paces, accumulating more than 1,040 seconds at high combustion chamber pressures and temperatures. Now, this technology is being licensed and considered in commercial applications across the industry.
Credits: NASA/MSFC/David Olive)


(Engineers from NASA Marshall Space Flight Center's Propulsion Department examine nozzles fabricated using a freeform-directed energy wire deposition process. From left are Paul Gradl, Will Brandsmeier, Ian Johnston and Sandy Greene, with the nozzles, which were built using a NASA-patented technology that has the potential to reduce build time from several months to several weeks.
Credits: NASA/MSFC/Emmett Given)


 나사 마셜 우주 비행 센터 (NASA's Marshall Space Flight Center)의 과학자들이 새로운 금속 3D 프린팅 기술인 Laser Wire Direct Closeout (LWDC) 방식으로 출력한 노즐을 공개했습니다. 로켓 엔진은 기본적으로 높은 압력과 진동, 그리고 열에 견딜 수 있어야 하지만, 노즐 부위는 특히 더 많은 기계적 스트레스와 고열에 노출되는 부품입니다. 


 과거 나사의 연구팀은 로켓 엔진이 여러 부위를 3D 프린터로 출력해 테스트했는데, 이번에는 노즐 출력에 성공하므로써 3D 프린팅 로켓 엔진의 가능성이 더 커졌습니다. 





(동영상)


 로켓 노즐은 겉으로 봤을 때는 매우 단순한 부품입니다. 하지만 사실은 높은 열을 견디기 위해서 내부에 냉각제가 흐르는 복잡한 부품입니다. 섭씨 수천도에 달하는 고온의 가스를 견딜 수 있는 금속 부품이 없기 때문에 결국 냉각제를 사용할 수밖에 없기 때문입니다. 따라서 제작에 수개월이 걸릴 수도 있습니다. 


 나사의 새로운 금속 와이어 기반 적층 제조 공정(wire-based additive manufacturing process)은 이를 수주 정도로 단축시킬 수 있을 뿐 아니라 종이 몇 개 두께의 얇은 금속 제품도 출력이 가능하다고 합니다. 따라서 새로운 노즐을 빠르게 제작해 테스트할 수 있어 로켓 개발 시간은 물론 제조 시간도 획기적으로 단축시킬 수 있을 것으로 기대됩니다. 이 테스트 노즐은 고온 고압 환경에서 1040초간 정상적으로 작동해 그 성능을 입증했습니다. 


 사실 지난 수 년간 금속 3D 프린팅 기술이 발전하면서 3D 프린터 출력 부품을 쓰는 엔진은 그다지 놀라운 일도 아니게 되었습니다. 앞으로 우주 항공 분야 뿐 아니라 다양한 영역에서 3D 프린터의 비중이 커질 것으로 보입니다. 


 참고 



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