영국 항공우주 업계에서 초고온 환경을 견디는 3D 프린팅용 니켈계 초합금 개발을 중심으로 차세대 제트엔진 기술 확보를 위한 공동 프로젝트가 추진되고 있다.

 

디지털 엔지니어링 24/7(Digital Engineering 24/7)에 따르면, 항공기 엔진 및 부품 제조사 아이티피에어로(ITP Aero)와 크랜필드대학교(Cranfield University)가 참여한 이 프로젝트는, 레이저 파우더 베드 퓨전(laser powder bed fusion) 3D프린팅 공정을 균열 없이 견딜 수 있도록 특별 설계된 소재 ABD-1000AM을 고도화하는 것을 목표로 한다.

 

3D프린팅으로 제조되는 ABD-1000AM 부품은 향후 초고효율 제트엔진에서 핵심 역할을 하게 될 예정이다. 이러한 엔진은 연소 과정의 고온·가혹 환경을 견디는 소재를 사용해 복잡한 형상의 부품을 제조해야 하기 때문이다.

 

이번 프로젝트는 영국 항공기 기술 연구 지원 프로그램인 ATI 프로그램(ATI Programme)의 지원을 받고 있다. 보도에 따르면, 이를 통해 고성능 3D프린팅 부품의 항공우주 분야 도입을 촉진함으로써 항공우주 산업 혁신을 가속하는 것이 목표이다.

 

이 사업은 금속 소재 기업 앨로이드(Alloyed)와 ATI 프로그램 간에 진행 중인 여러 협력 프로젝트 가운데 하나이다. 이들 협력에는 항공우주 분야 적용을 위한 고강도 알루미늄 합금 개발과, 비행용 3D프린팅 부품 인증 절차를 간소화하기 위한 1천4백만 파운드 규모의 디지털 자격 검증 플랫폼 구축 프로젝트도 포함돼 있다.

 

앨로이드의 수석 금속공학자이자 신시장 개발 책임자인 데이비드 크러든 박사(Dr David Crudden)는 ATI가 영국 항공우주 분야 혁신을 촉진하는 데 가진 가치에 대해 언급했다. 크러든 박사는 “앨로이드는 새로운 소재 설계부터 항공우주 산업 내 적층제조(additive manufacturing) 도입을 지원하는 디지털 소프트웨어 플랫폼 개발까지, 여러 핵심 기술 분야에서 ATI와 협력할 수 있는 기회를 가져왔다”고 밝혔다.

 

그는 이어 “이번 프로젝트는 ABD-1000AM의 제조준비수준(manufacturing readiness level)을 높이는 데 초점을 맞추고 있으며, ATI 프로그램의 자금 지원이 영국 기업들이 초기 연구와 산업 개발 프로그램 사이의 격차를 메우는 좋은 사례”라고 설명했다. 또 “ABD-1000AM은 적층 제조를 위해 설계된 세계 최고 온도 등급의 니켈계 초합금”이라며, “이 소재에 대한 수요가 매우 크며, 항공우주 추진용 가스터빈과 산업용 발전 가스터빈 전반에 걸쳐 판도를 바꿀 기술이 될 것”이라고 전망했다.

 

보도에 따르면, 앨로이드는 옥스퍼드 대학교(Oxford University) 항공우주 소재 그룹에서 출발한 기업으로, 금속 소재의 계산 설계 및 최적화, 그리고 성능-비용 균형을 고려한 첨단 적층제조 및 후가공 전략 개발을 전문으로 한다.

 

크랜필드 대학교는 특히 항공우주 분야에서 고온 환경에서의 소재 열화 연구로 세계적인 평가를 받은 기관이다. 이 대학 내 국립 고온 표면공학센터(National High Temperature Surface Engineering Centre) 팀은 산화 및 고온을 견디는 코팅 연구에서 수십 년의 경험을 보유하고 있으며, 이를 ABD-1000AM에 맞춘 보호 코팅 개발에 적용할 계획이다.

 

아이티피에어로 영국팀은 상용 및 방산 항공 분야의 주요 완제품 제조사(OEM)와 함께 세계적 수준의 연소기(combustor) 기술을 개발해 온 노하우를 보유하고 있다.

 

영국 산업 담당 차관(Parliamentary Under-Secretary of State, Minister for Industry) 크리스 맥도널드(Chris McDonald)는 “이번 프로젝트는 정부와 기업이 협력해 영국을 세계적 수준 항공우주 분야 혁신의 최전선에 유지하는 강력한 사례”라며, “앨로이드의 프로젝트가 미래 제트엔진에 어떻게 기여할지 기대한다”고 말했다.

 

맥도널드 차관은 또 “정부는 현대적 산업전략을 통해 항공우주 산업에 대한 지원을 강화하고 있다”며, “이를 통해 기업이 영국의 첨단 제조업에 투자할 수 있는 신뢰를 제공하고, ‘변화를 위한 계획(Plan for Change)’의 일환으로 성장 실현에 나서고 있다”고 설명했다.

 

아이티피에어로 영국 엔지니어링 디렉터 롭 미첼(Rob Mitchell) 이사는 “아이티피에어로는 사업을 운영하는 여러 지역에서 다양한 연구개발 프로그램을 추진하고 있다”며, “AMRAM 프로젝트는 학계, 중소기업, 산업 파트너가 협력해 항공우주 산업의 미래를 직접 설계하는 또 다른 좋은 사례”라고 평가했다.

 

미첼 이사는 이어 “연소기 기술 고도화를 위한 역량 확보를 추구하는 과정에서 앨로이드와 크랜필드 대학교를 지원하게 돼 기쁘다”며, “이번 기술 발전이 항공우주 산업, 현재 개발 중인 기술, 그리고 미래 개척자들을 위한 향후 프로젝트에 실제로 어떤 변화를 가져올지 함께 탐구하길 기대한다”고 말했다.

 

보도에 따르면, 앨로이드는 옥스퍼드 대학교 항공우주 소재 그룹에서 출발한 빠르게 성장하는 회사로, 임직원은 150명 규모이다. 이 회사는 금속 소재의 계산 설계 및 최적화, 첨단 적층제조 및 후가공 전략 개발을 전문으로 하며, 성능과 비용 간 균형을 고려한 의사결정을 지원한다.

 

또한 앨로이드는 2025년 3월 영국, 일본, 독일 투자자들로부터 3천7백만 파운드의 투자를 유치했다고 밝혔다. 이 자금은 디지털 설계 소프트웨어 개발과 적층제조 설비 확충에 활용될 예정이다.

 

앨로이드의 고객사에는 항공기 동체, 제트엔진, 자동차, 산업용 가스터빈, 소비자 전자제품 분야의 글로벌 선도 기업들이 포함돼 있다.

 

아이티피에어로는 미래 비행 기술 분야의 세계적 파트너로, 항공엔진의 설계, 개발, 생산 및 전 수명주기 추진 서비스에 특화돼 있다. 이 회사는 35년에 걸친 혁신 이력을 보유하고 있으며, 5개국 14개 사업장에서 근무하는 약 6천 명의 직원을 두고 있다.

 

보도에 따르면, 아이티피에어로는 전 세계 상업용 항공기 엔진 인도 물량의 40%에 관여하고 있으며, 현재 5천 대 이상의 엔진이 운용 중이다. 이를 통해 매 1분마다 6대의 항공기 이륙을 지원하고 있으며, 주요 모든 엔진 제조사와 협력해 글로벌 항공산업 발전에 기여하고 있다.

 

아이티피에어로의 영국 내 최대 사업장은 노팅엄셔(Nottinghamshire) 헉날(Hucknall)에 위치해 있으며, 이곳에서 720명 이상의 직원이 근무하고 있다.

 

크랜필드 대학교는 대학원 특성화 대학으로, 기술·공학·경영이 상호 연계돼 세상에 기여하는 방식을 깊이 이해하는 데 강점을 가진다. 항공우주 분야에서는 글로벌 주요 기업들과의 장기 전략적 파트너십과 더불어, 극한 환경용 첨단 소재의 개발·생산·특성 분석·성능 시험을 위한 세계적 수준의 연구 인프라를 보유하고 있다.

 

ATI 프로그램은 차세대 항공기 기술 개발을 위한 산업 연구개발(R&D) 프로젝트를 공동 자금 지원하는 제도이다. 이 프로그램은 항공우주 기술 연구소(Aerospace Technology Institute), 영국 기업·무역부(Department for Business and Trade), 영국 연구혁신기관 소속 이노베이트 UK(Innovate UK, UKRI 산하)가 공동으로 조정·운영하고 있다.

 

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