[서울=뉴스핌] 강명연 기자 = 항공우주산학융합원은 3차원(3D) 프린팅을 활용한 항공기 엔진 부품 국제 공동연구개발 사업을 이달부터 본격화한다고 2일 밝혔다.

이번 사업은 과학기술정보통신부가 시행하는 '한-캐나다 협력기반조성사업'의 일환이다. 작년 10월부터 2년 간 양국의 산학연이 참여해 항공기 엔진 부품을 3D 프린팅으로 제조하는 공법을 공동 연구개발하기로 했다.

금속 3차원 프린팅에 사용되는 새로운 소재 개발과 성능 검증 및 항공기 엔진 구조물 부품 적용 공동 연구를 위해 한국측 컨소시엄이 업무협력 양해각서(MOU)를 체결하고 기념촬영을 하고 있다. [사진=항공우주산학융합원]

주관 연구개발기관인 인하대학교와 항공우주산학융합원, 한국항공우주산업(KAI), 3D 프린팅 전문업체 레이어와이즈가 공동연구개발기관으로 참여한다. 캐나다에서는 ÉTS(École de technologie supérieure)대학교와 3D 프린팅 금속분말 생산업체인 AP&C(Advanced Powders&Coatings)사가 참여하고 있다.

3D 프린팅 기술은 기존 제조공법으로 구현이 불가능한 복잡한 형상의 제품을 생산할 수 있다는 게 특징이다. 부품의 경량화, 통합화, 형상 최적화 측면에서 큰 이점이 있어 적용 범위가 점차 확대되고 있다.

이번 공동 연구를 통해 신규 적용 입도분포 분말의 3D 프린팅 제조 공정을 개발한다. 입도분포는 분말의 크기 분포를 말한다. 이를 활용해 항공기 엔진 부품 제작에 적용한다. 분말의 단가를 낮추고 성능을 검증하며 해당 부품을 국산화하는 것이 목표다. 항공기 엔진 부품 제작에 3D 프린팅을 적용하면 공정 단계도 줄일 수 있다.

캐나다 AP&C사는 플라즈마로 금속 분말을 제조하는 공법을 통해 새로운 입도분포 분말을 개발한다. 이후 항공우주산학융합원은 소재 공정 개발을 진행하고 KAI는 기존 입도분포 분말과 새로 개발한 입도분포 분말을 적용해 엔진 부품의 시제품과 시편 제작을 맡는다. 레이어와이즈는 3D 프린팅 제조 특화설계 및 생산 전략 연구를 담당한다. 인하대는 3D 프린팅으로 제작한 시편 및 엔진 부품을 분석해 관련 데이터를 축적하고 캐나다 ÉTS 대학교는 입도분포에 따른 물성 분석과 적층 위험 예측 모델을 개발한다.

유창경 항공우주산학융합원장은 "이번 연구를 통해 소재 개발 및 항공우주산업 분야의 3D 프린팅 기술력 향상이 기대된다"며 "세계 3D 프린팅 금속 분말 시장을 선점하고 있는 AP&C사와 우수한 연구진이 포진한 ÉTS 대학과 국제 공동연구를 수행해 국내 소재·부품 기술력이 크게 향상될 것"이라고 말했다.

항공우주산학융합원은 지난 2017년 4월 산업통상자원부, 인천광역시, 인하대학교, 등 관련 기관, 학교 및 기업들이 참여해 산학융합지구 조성사업으로 설립됐다.

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