▲ 대건테크, 경남대학교, 3D프린팅연구조합, 서울항공화물 적층재료사업부 등 관계자들이 보잉사 적층제조 센터인 BAM 방문 후 기념 촬영에 응하고 있다.

금속 3D프린터 국산화 기업 ㈜대건테크(대표 신기수)가 항공기 부품을 금속 적층제조로 생산하기 위해 국제 공동연구를 통한 품질 체계 구축에 나선다.

대건테크, 경남대학교, 3D프린팅연구조합, 서울항공화물 적층재료사업부는 지난 8월 25일부터 29일까지 미국 워싱턴주 시애틀에 위치한 워싱턴 대학(University of Washington, 이하 UW), 보잉 적층제조(Boeing Additive Manufacturing, 이하 BAM)에 방문해 ‘KOREA·USA AM(Additive Manufacturing) Technical Joint Workshop’을 개최했다고 밝혔다.

이번에 한국에서는 5개의 주제, 미국에서는 4개의 주제 등 총 9개의 주제를 가지고 발표와 토론을 진행했다.

UW 적층제조 연구실의 경우 보잉의 AM Project인 Round Robin Test(RRT)의 주관기관으로 Dwayne Arola 교수가 책임자로 있으며 유인 항공기 분야의 금속 적층제조 부품의 품질 체계를 확립하고 있다.

각 소재별 적층제조 부품의 품질 체계를 확립하기 위해 BAM 내부와 외부기관에서 적층한 각각의 시험편에 대해 강도 및 피로시험 등을 수행 중이다. 이는 UW, TORAY, Lockheed Martin, 3D LOGICS, Oerlikon 등 프로그램의 참여 중인 외부기관에서 출력한 시험편에 대해 적층품질을 비교 분석하는 것으로 강도, 피로강도, 표면조도 등의 출력 신뢰성 확보를 하는 방식으로 진행되고 있다.

이번 워크숍에서 대건테크와 경남대학교는 알루미늄 및 마그네슘 합금 등 경량소재의 적층에 대해 발표했다. 특히 알루미늄 소재의 재사용 횟수에 따른 기계적 성질 변화, 분말 재사용을 위한 자동시빙 장치 등이 많은 관심을 받았다.

3D프린팅연구조합과 서울항공화물은 울트라 AlSi10Mg 분말과 순수구리 및 구리합금의 적층제조 조건과 항공기 부품적용 분야에 대해 발표했다. ㈜대건테크 주관으로 지난 7월부터 추진 중인 순수구리 부품 적층 관련 정부 R&D 과제의 내용을 소개해 BAM에서도 적극적으로 공동 협력할 것을 협의했다.

UW와 BAM은 Ti6Al4V 분말을 PBF 방식으로 적층제조 한 항공기 부품의 후처리 및 HIP(열간등방성형) 처리 후의 항공기 부품에 미치는 피로강도에 관한 내용, 이들 분말의 재사용을 위한 화학적 후처리 기술 등에 대해 발표 및 토론을 진행했다.

이후 UW의 AM 연구실과 공과대학 실험 연구동 및 BAM 견학이 이루어졌으며, 향후 대건테크 및 UW 컨소시엄을 구성하여 정기적인 기술 교환 워크숍을 가지는 것에 합의하고 빠른 시기에 양국간의 적층제조기술을 기반으로 한 항공 부품의 품질 체계 구축을 위한 국제 공동연구를 시작할 계획이다

대건테크는 현재 민군협력진흥원의 민군기술협력사업과 한국항공우주(KAI)와 알루미늄 분말의 적층제조 항공기 부품 개발을 시도하고 있어 적층제조 기반 항공 부품의 품질 체계를 마련할 수 있는 기회가 될 것으로 기대하고 있다. 특히 항공기 인증문제를 해결하기 위해 UW와 다양한 소재를 대상으로 항공 부품의 공동개발을 추진할 계획이다.

향후 기술 워크숍은 내년 2월과 8월에 개최할 예정이다.

▲ UW 관계자가 전자빔(EBM) 방식으로 적층제조한 시험편에 대해 설명하고 있다.

▲ UW의 Arola교수가 항공 부품 신뢰성 조사방안에 대해 발표하고 있다.