한국이 3D프린팅한 티타늄 우주부품…세계최초 극저온 내압 검증 작성일 06-12 81 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">생기연·항우연·케이피항공산업·에이엠솔루션즈·한양대 공동연구<br>"금속표면 위 분말 적층하는 방식…극한 환경서 용기성능 유지"</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="5TR7lz2XUD"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="838cae61283aa72a73eb07c217884ba8776742dc5e149787fb8a21ea8d33b187" dmcf-pid="1L3CJhWA3E" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="3D프린팅으로 제작 중인 티타늄 고압용기(한국생산기술연구원 제공)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/12/NEWS1/20250612113514457nwoy.jpg" data-org-width="1400" dmcf-mid="ZdZrxmlo3w" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/12/NEWS1/20250612113514457nwoy.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 3D프린팅으로 제작 중인 티타늄 고압용기(한국생산기술연구원 제공) </figcaption> </figure> <p contents-hash="59fc2255e09d6321752ed85caea64667c29166c1c7dc67bf429ffc83563f5a00" dmcf-pid="to0hilYcpk" dmcf-ptype="general">(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 국내 산학연 공동 연구진이 개발한 우주발사체용 3D프린팅 부품이 세계 최초로 극저온 내압 시험을 통과했다.</p> <p contents-hash="527508ec1ef179fddba428b8836661c6482ffc69ecfcb819031f0a53d4e4d66b" dmcf-pid="FgplnSGkpc" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원은 한국항공우주연구원·케이피항공산업·에이엠솔루션즈·한양대와의 공동연구를 통해 개발한 대형 티타늄 합금(Ti64) 용기가 영하 196도의 액체질소로 냉각한 극저온 조건에서 330bar의 고압을 견디는 데 성공했다고 12일 밝혔다.</p> <p contents-hash="abcf3b03966f2b45d6f78d9593bca96b623b6dc74b0babb0ea85fd4e742dd302" dmcf-pid="3aUSLvHEFA" dmcf-ptype="general">우주발사체 및 위성에 탑재되는 고압용기는 액체연료·추진제의 저장·공급, 자세제어용 가스의 고압 상태를 유지하기 위한 핵심 부품이다. 고강도이면서 가볍고, 추진제 탱크의 극저온 환경에서도 안정적 성능을 유지할 수 있어야 해서 티타늄 합금이 주요 소재로 활용된다.</p> <p contents-hash="34d57f9f5d23bdba2e8ca2eea28cb6e9468f85e2a54df3358e9ace2c37b00c52" dmcf-pid="0NuvoTXDFj" dmcf-ptype="general">다만 티타늄 합금 용기를 기존 주조·단조 방식으로 제작할 경우 대형으로 제작 시 소재 수급이 어렵고, 설계상 제약 때문에 비용·납기가 늘어나는 문제가 있었다. </p> <p contents-hash="cf2daf0328884fec20316f83b425c9b70f55af93ef8a39b0792c3e0d5bf4b931" dmcf-pid="pj7TgyZw3N" dmcf-ptype="general">이에 공동연구팀은 형상과 크기에 제약 없는 맞춤형 생산체계를 구현해 소재 효율성을 높였다. 또 후처리 공정과 제작비용을 줄이고자 적층제조 공정을 도입했다.</p> <p contents-hash="6f0002f32ab9d14afe4a744ad4677786dab820dae8d0f99bcb021c1913ec4ec9" dmcf-pid="UAzyaW5r0a" dmcf-ptype="general">먼저 이협 생기원 3D프린팅제조혁신센터 수석연구원 연구팀은 레이저 및 금속 와이어를 사용하는 DED(Directed Energy Deposition) 방식의 적층제조 공정으로 직경 640㎜, 크기 130L급 티타늄 합금 고압용기를 제작했다. </p> <p contents-hash="1dae9494f1b744ddd5b4403f943a36f53bb2d0109f72cb27c87cfc0b2ec14b15" dmcf-pid="ucqWNY1m3g" dmcf-ptype="general">DED는 금속 기판 위에 고출력 레이저 빔을 집속시켜 형성된 용융 영역에 금속분말을 공급·적층하는 기술이다. 금속 성형에 적용되는 3D 프린팅이라는 의미다.</p> <p contents-hash="0d64312bc03b00b5392a04d6b8dc5dfb8f6f42e5848a3ea140ebe496a06d2032" dmcf-pid="7fSa9NDx7o" dmcf-ptype="general">특히 연구팀은 공정 중 실시간 모니터링을 통해 적층 품질을 정밀하게 제어할 수 있었다는 설명이다. 아울러 구조 특성과 열변형을 반영한 적층 경로 최적화 기법으로 대형 용기의 형상 정밀도와 기계적 물성을 동시에 확보했다.</p> <p contents-hash="9e062435e4ab45be5a2ca618bfce7bb80be86281ef1b2a2ccbd87b13ed45531f" dmcf-pid="z4vN2jwM3L" dmcf-ptype="general">이어 두 개의 반구형 티타늄 부품을 각각 적층 제조한 뒤 열처리·정밀 가공·용접 공정을 순차 적용, 우주 환경에서 요구되는 품질을 만족하는 일체형 고압용기를 완성했다. </p> <p contents-hash="adde7b07897329d0708f3385ae6b2d45dd322d0227c7556206cb2c0dd46faa67" dmcf-pid="qNuvoTXD7n" dmcf-ptype="general">항우연은 극저온 시험을 주관, 용기 내부를 영하 196도의 액체질소로 냉각한 뒤 330bar의 입증 압력까지 단계적으로 가압하는 방식으로 내압 성능을 평가했다. </p> <p contents-hash="8ad7e163effe0501cdd3cdd89623b4facfbe49f828c8dc33fb27165865dfe813" dmcf-pid="Bj7TgyZwpi" dmcf-ptype="general">용기 표면에 부착된 변형률 센서와 온도 센서, 영상 시스템을 활용해 정밀 계측한 결과 구조 해석 수치와 일치하는 용기 성능을 기록한 것으로 나타났다. </p> <p contents-hash="d30a9b712ec486fff9c2d69565f4dcfdfabd23254ac247b5bd9d5d1ab35f9a4a" dmcf-pid="bAzyaW5rFJ" dmcf-ptype="general">이협 생기원 수석연구원은 "실제 운용 조건을 모사한 극저온 및 고압 조건에서도 대형 적층제조 구조물의 신뢰성을 확보할 수 있음을 실증했다"며 "다양한 우주항공 응용 분야에 적층제조 기술을 적극 활용할 수 있는 기반을 구축했다는 데 의미가 있다"고 말했다.</p> <p contents-hash="a659d57b0676dd15a9fd5709b4c8dc5f7253a8a3770769ba9fe233c950de123c" dmcf-pid="KcqWNY1mUd" dmcf-ptype="general">김현준 항우연 책임연구원은 "반복 가압 시험을 진행해 우주부품으로 활용할 수 있도록 추가 인증을 추진할 계획"이라고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="4659712e72f36ef1f6be440ad41d14cb0848889a34952ed75b9d6c1b76a7dbfa" dmcf-pid="9kBYjGts7e" dmcf-ptype="general">legomaster@news1.kr </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 뉴스1. All rights reserved. 무단 전재 및 재배포, AI학습 이용 금지.</p> 관련자료 이전 AI 검색 서비스 확장 꾀하는 네이버 "챗GPT 데이터 활용 고민" 06-12 다음 마브렉스 "NFT 사업의 핵심은 체험형 콘텐츠" 06-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
