헥사곤(Hexagon)의 제조 인텔리전스 사업부와 니콘 SLM(Nikon SLM)이 손잡고 항공기 부품 설계와 제조에 혁신을 가져왔다.

 

외신에 따르면, 두 기업은 적층 제조(Additive Manufacturing, AM)와 시뮬레이션 기반 설계를 결합하여 에어버스 A330 연료 공기 분리기의 무게를 기존 35kg에서 8.8kg로 줄이며 75% 경량화에 성공했다.

연료 공기 분리기는 에어버스 A330의 보조 동력 장치(APU) 연료 시스템에 필수적인 부품으로, 복잡한 구조와 공정을 필요로 한다. 기존 설계는 30개 이상의 부품을 수작업으로 조립하는 방식이어서 제작 과정이 노동집약적이고 시간도 오래 걸렸다.

 

이를 해결하기 위해 헥사곤은 적층 제조 설계(DfAM) 기술을, 니콘 SLM은 대형 멀티 레이저 3D 프린터를 도입했다. 두 기업은 제조 공정을 최적화하고 성능을 극대화할 수 있는 혁신적인 설계와 생산 방식을 개발했다.

헥사곤은 자사의 MSC Apex 제너레이티브 디자인 소프트웨어를 활용해 기존 30여 개의 부품을 단일 구조로 통합했다. 이를 통해 부품 경량화 뿐만 아니라 성능과 내구성을 대폭 향상시켰다. 또한 Simufact 시뮬레이션 도구를 사용해 제작 중 발생할 수 있는 변형을 예측하고 정밀한 기하학적 공차를 유지했다.

제작에는 니콘 SLM의 최신 3D 프린터인 NXG XII 600 시스템이 사용되었다. 이 프린터는 대형 부품도 단 68시간 만에 생산할 수 있어 리드 타임을 크게 단축시켰다. 동시에 헥사곤의 AMSTUDIO 소프트웨어를 활용하여 프린트 데이터를 최적화함으로써 정밀한 품질과 효율을 달성했다.

헥사곤과 니콘 SLM의 협력은 항공우주 산업의 제조 방식에 새로운 기준을 제시했다. 경량화된 연료 공기 분리기는 부품 무게 감소 뿐만 아니라 생산 시간 단축과 연료 소비 절감을 가능하게 했다. 이는 비용 절감은 물론 항공기의 환경 영향을 줄이는 데 기여했다.

에어버스는 이번 성공을 계기로 적층 제조와 시뮬레이션 기반 설계 기술을 확대 적용할 방침이다. 에어버스 관계자는 “이번 프로젝트는 적층 제조 기술이 항공우주 설계와 제조의 미래를 어떻게 바꿀 수 있는지 보여주는 중요한 사례”라고 강조했다.

헥사곤의 관계자는 “시뮬레이션과 적층 제조를 결합한 설계는 항공우주뿐만 아니라 자동차, 의료 등 다양한 산업에서도 혁신을 가져올 것”이라고 밝혔다. 

니콘 SLM 역시 “이번 프로젝트는 대형 부품 적층 제조의 가능성을 극대화한 사례로, 적층 제조 기술이 산업 전반에서 활용될 잠재력을 입증했다”고 평가했다.

 

헬로티 김진희 기자 |