일본산업뉴스요약

항공기산업을 지원하는 기업과 기술
미국 GE, 3D프린터 활용 확대

미국 제너럴 일렉트릭(GE)은 항공기 엔진 제조에서 3D 프린터의 활용을 가속화하고 있다. 내부 구조가 상당히 복잡한 연료 노즐이나 저압 터빈 블레이드의 후단을 3D 프린터로 만드는데 성공하였다. 일체 성형으로 부품 수를 줄이거나 내구성 향상으로 이어지게 하였다. 품질과 비용 절감을 양립시킬 수 있는 “꿈의 기술”을 손에 넣은 GE. 항공기 엔진의 최고 기업으로서 한층 더 비약할 것을 다짐한다.

GE는 약 10년 전부터 프랑스의 Safran Aircraft Engines과 연비 효율이 높은 신형 엔진 개발에 착수하였다. 그 결과물은 프랑스의 Airbus의 단일통로형 소형여객기「A320 네오」등에 탑재하는「LEAP」엔진이다.

연비 향상의 열쇠가 된 것은 연료 노즐이었다. GE는 엔진의 연소기에 효율적으로 연료를 분사할 수 있는 노즐의 개발을 목표로 하였다. 단, 내부구조가 복잡한 연료 노즐의 끝부분에는 용접이나 납땜이 필요한 부품이 20개 이상 있기 때문에 설계대로 제조하는 것은 어려웠다.

그래서 선택한 것이 3D 프린터에 의한 가공이었다. GE는 1990년대에 3D 프린터에 의한 부품 조형 연구 개발을 시작하였다. 시행착오를 반복하면서 니켈합금을 3D 프린터로 적층하여 노즐을 완성. 노즐은 20개 정도의 부품으로 구성되는데, 이를 일체 성형으로 달성하였다. 기존의 노즐과 비교하여 25%의 경량화와 함께 4~5배의 내구성을 확보하였다. 노즐 제조에 3D 프린터의 도입을 결정한 GE는 미국 앨라배마 주에 노즐 제조 공장도 정비하였다. GE와 사프란의 합병 회사로, LEAP를 제조하는 CFM International은 지금까지 12,200대 이상을 수주하고 있다.

미국 보잉의 차세대 대형여객기「777X」에 탑재되는 GE의 신형 엔진「GE9X」용 티탄 알루미늄제(製) 저압 터빈 블레이드 제조에도 3D 프린터를 이용한다. Jeff Immelt 회장 겸 CEO는「현재 3억 달러의 3D 프린터 관련 사업을 2020년까지 10억 달러로 끌어올린다」라고 기대감을 나타냈다.

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