(The new Advanced Turboprop (ATP) has more printed parts than any previous airplane engine(Credit: GE Aviation))
금속 3D 프린팅 기술은 최근 엔진 제조 분야로 응용을 확대하고 있습니다. 세계적인 항공기 엔진 제조사 가운데 하나인 GE Aviation은 3D 프린터로 출력한 엔진 부품을 실제 상용 엔진에 포함시키는 작업을 진행 중에 있습니다. 앞서 소개한 세계 최대의 제트 엔진인 GE9X에 3D 프린팅 부품을 도입한 이후 이제 신형 터보프롭 엔진에는 35% 정도의 부품을 3D프린터로 출력하는 연구를 진행 중입니다.
Advanced Turboprop (ATP) 엔진은 과거 방식으로 만든 855개의 부품을 12개의 프린팅 부품으로 대체한 것으로 복잡한 모양의 부품을 조립하는 대신 한번에 프린터로 출력해서 무게는 줄이고 효율은 높인 엔진입니다. GE Aviation에 따르면 이것만으로도 무게는 5% 정도 감소하고 효율은 1% 이상 증가한다고 하네요. 여기에 더해 이 1,240 hp 의 신형 엔진은 기존 엔진 대비 20% 정도 연료를 효율적으로 사용하고 10%정도 순항 출력(cruise power)를 낼 수 있다고 합니다.
GE Aviation 은 적층 개발 센터 (적층 공정은 3D 프린팅 방식을 이야기 하는 것) Additive Development Center (ADC)에서 기술 실증기인 a-CT7를 이용해서 18개월 간 엔진을 테스트했다고 합니다. 3D 프린트로 대체되는 부품은 열교환기, 연소실, 프레임, 베어링 하우스 등 복잡한 모양을 가진 부품들입니다. 총 16개의 프린팅 부품과 900개 정도의 조립 부품이 사용된다고 하네요. (4개는 앞서 언급한 것에서 추가된 것으로 보임)
(동영상)
금속 3D 프린터 기술이 제트 엔진 및 로켓 엔진 개발에서 주목받는 이유는 복잡한 형태의 부품이라도 한 번에 출력이 가능하기 때문입니다. 이를 통해서 엔진의 성능은 높이고 무게는 줄일 수 있습니다. 더 나아가 제조 시간과 비용까지 단축할 수 있습니다. 내구성 및 성능에 대한 검증만 제대로 이뤄진다면 앞으로 3D 프린터가 항공기 엔진에 널리 사용될 수 있을 것으로 보입니다.
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