3D프린팅으로 우주발사체용 부품 제작…극저온 고압 조건 통과 작성일 06-12 85 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="WKKTE5phT2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3cee288a86db39938d771a597f84d3aa00db1f8c63503c12986b577500e4423c" dmcf-pid="Y99yD1UlT9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국생산기술연구원(생기원)은 한국항공우주연구원(항우연), 케이피항공산, 에이엠솔루션즈, 한양대와의 공동연구를 통해 개발한 3D프린팅 기반 대형 금속 압력용기가 극저온 환경에서 고압 조건의 내압 시험을 세계 최초로 통과했다고 12일 밝혔다. 사진은 개발한 고압용기. 생기원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202506/12/dongascience/20250612121618909qokm.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="y72WwtuSlV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202506/12/dongascience/20250612121618909qokm.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국생산기술연구원(생기원)은 한국항공우주연구원(항우연), 케이피항공산, 에이엠솔루션즈, 한양대와의 공동연구를 통해 개발한 3D프린팅 기반 대형 금속 압력용기가 극저온 환경에서 고압 조건의 내압 시험을 세계 최초로 통과했다고 12일 밝혔다. 사진은 개발한 고압용기. 생기원 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2f40edff736ab43f06a9f1ebd855fb772e1f47a6f4564839d5474e66d1c859a8" dmcf-pid="GttDJhWATK" dmcf-ptype="general">국내에서 3D프린팅 기술로 제작한 부품이 극저온 조건에서 고압을 견디는 시험에 통과했다. 우주발사체용 부품으로 활용할 수 있다는 의미로 항공·우주 분야 활용이 기대된다. </p> <p contents-hash="ab19fd8f3b49e2340199fdf198556016e1ca45281894c17f9b91a92693b7aca7" dmcf-pid="HFFwilYcWb" dmcf-ptype="general">한국생산기술연구원(생기원)은 한국항공우주연구원(항우연), 케이피항공산, 에이엠솔루션즈, 한양대와의 공동연구를 통해 개발한 3D프린팅 기반 대형 금속 압력용기가 극저온 환경에서 고압 조건의 내압 시험을 세계 최초로 통과했다고 12일 밝혔다. </p> <p contents-hash="f5708282c4319ca3740eae4a597dad161f783ee0e4dc141c93ddb466790cba8a" dmcf-pid="X33rnSGkWB" dmcf-ptype="general">우주발사체나 위성에 탑재되는 고압용기는 액체연료와 추진제의 저장·공급, 자세제어용 가스의 고압 상태를 유지하기 위한 핵심 부품이다. 우주발사체용으로 활용하려면 고압용기가 고강도이면서 가볍고 추진제 탱크의 극저온 환경에서도 안정적 성능을 유지할 수 있어야 해 티타늄 합금이 주요 소재로 활용된다.</p> <p contents-hash="d41992184653291362fbd0bd6d50d9f391abacb4aea52780016709966baa7c81" dmcf-pid="Z00mLvHEWq" dmcf-ptype="general">티타늄 합금 용기를 기존 주조 방식이나 단조 방식으로 제작하면 대형 제품 제작 시 소재 수급이 어렵고 설계상 제약으로 비용과 납기가 늘어난다는 문제가 있다. 단조란 금속에 압력을 가해 형태를 바꾸는 가공 방식이다. </p> <p contents-hash="d10900607720e6267aa5f81a4648d351fe866a947aec81e0b1cd123f98386499" dmcf-pid="5ppsoTXDTz" dmcf-ptype="general">공동연구팀은 3D프린팅 기술을 이용해 형상과 크기에 제약 없는 맞춤형 생산체계를 구현해 소재 효율성을 높이고 후처리 공정과 제작비용을 줄이는 적층제조 공정을 도입했다. </p> <p contents-hash="2bc21b78766635e7ec4b64748038235f17ca159698d122ec045d619d539945b0" dmcf-pid="1UUOgyZwC7" dmcf-ptype="general">이협 생기원 3D프린팅제조혁신센터 수석연구원 연구팀은 레이저, 금속 와이어를 사용하는 지향성 에너지 증착(DED, Directed Energy Deposition) 방식의 적층제조 공정으로 직경 640㎜, 크기 130L급 티타늄 합금 고압용기를 제작했다. DED란 금속 재료를 에너지 빔으로 녹여 원하는 구조를 하나씩 적층하는 3D 프린팅 제조 기술이다. </p> <p contents-hash="7613667fda90fd46458f209eec7f057116b3de6b7d2ebabf9345bddbd8161579" dmcf-pid="tuuIaW5rhu" dmcf-ptype="general">연구팀은 공정 중 실시간 모니터링을 통해 적층 품질을 정밀하게 제어하고 구조 특성과 열변형을 반영한 적층 경로 최적화 기법으로 대형 용기의 형상 정밀도와 기계적 물성을 동시에 확보했다.</p> <p contents-hash="64cb6ddb95bea7d2a162404c63f87f2e543f230db385e0a7177d85b44986ad61" dmcf-pid="F77CNY1mCU" dmcf-ptype="general">두 개의 반구형 티타늄 부품을 각각 적층 제조한 후 열처리·정밀 가공·용접 공정을 순차 적용해 우주 환경에서의 부품 요구 품질을 만족하는 일체형 고압용기를 완성하는 데 성공했다. </p> <p contents-hash="cdf036bb087329c370d14370e325cfb24d70645c5a3629347f341f87a3b5c564" dmcf-pid="3zzhjGtsvp" dmcf-ptype="general">항우연은 극저온 시험을 주관해 만든 고압용기 내부를 영하 196℃의 액체질소로 냉각한 뒤 330bar(바, 수소 압력 단위)의 입증 압력까지 단계적으로 가압하는 방식으로 내압 성능을 평가했다. 입증 압력은 일시적으로 가하는 시험용 압력을 가리킨다. </p> <p contents-hash="9bafd8e0e4b02d1c17469c7600cc0d233ecbd298e26663a6b8a63573f48a40aa" dmcf-pid="0qqlAHFOT0" dmcf-ptype="general">용기 표면에 부착된 변형률 센서와 온도 센서, 영상 시스템을 활용해 정밀 계측한 결과 컴퓨터로 미리 예측한 구조 해석 수치와 일치하는 용기 성능을 기록했다. </p> <p contents-hash="d636b0c3ba93170c57d7cefb93204695e15674eb21396c6d03d433ae985bb561" dmcf-pid="pBBScX3IS3" dmcf-ptype="general">이 수석연구원은 “실증을 통해 실제 운용 조건을 모사한 극저온·고압 조건에서도 대형 적층제조 구조물의 신뢰성을 확보할 수 있음을 입증했다”며 “다양한 우주항공 응용 분야에 적층제조 기술을 적극 활용할 수 있는 기반을 구축했다는 데 의미가 있다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="2229b7886d65f99e1edf98d4306cc0e2a057730069d3e724f248bc4de684327b" dmcf-pid="UbbvkZ0CSF" dmcf-ptype="general">김현준 항우연 책임연구원은 “공동연구팀과 지속적으로 협력해 운용압에서 반복 가압 시험을 진행해 우주부품으로 활용할 수 있도록 추가 인증을 추진할 계획이다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="f852e0262636bdd06d1e1a9984cd3d03ed0abd1e4b7553ff07ed4a014100da03" dmcf-pid="uKKTE5phyt" dmcf-ptype="general">[이채린 기자 rini113@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 SKT, 유심교체 722만명·교체율 74.5%…"20일 완료 목표" 06-12 다음 개인정보위, 클라우드 실태 점검…"일부 기능은 별도 설정·유료 구독 필요" 06-12 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
