[FA저널 SMART FACTORY 박규찬 기자] MTU Aero Engine은 독일 최고의 엔진 제조업체다. 뮌헨에 위치하고 있으며 9,000여명의 직원을 고용하고 10년이 넘는 전통을 가진 회사로 가스 터빈뿐만 아니라 민간 및 군용 항공기 엔진 부품을 개발, 생산 및 공급하고 있다. 또한 고객에게 엔진의 최종 조립 및 서비스와 관련해 조언 및 감독 서비스를 제공한다.

EOS의 기술력은 세계에서 가장 까다로운 분야 중 하나인 우주항공 산업분야에서 MTU의 경쟁력에 큰 기여를 하고 있다. [사진=EOS]

Borescope Bosses는 최신 엔진 모델인 the Geared Turbo Fan(GTF)에 사용될 예정이며 EOS의 장비를 이용해 생산된다. 두셀 이사는 “적층제조 도입 두 번째 단계 초기에 기존의 파트를 대체하는 원 부품의 생산을 시작했다”며, “A320neo-GTF의 저압 터빈용 Borescope Bosses 역시 이 단계에 속한다”고 말했다. 

이 추가 구성 부품은 내시경을 이용해 엔진 내부의 터빈 블레이드의 상태를 확인할 수 있도록 한다. 이 파트는 내시경용 개구부를 만들기 위해 터빈 하우징 내에 고정돼 있으며 우주항공분야에서는 이를 Borescope이라 한다.

내열성과 내구성은 니켈 기반 합금의 핵심 특성에 속한다. 이 소재는 파트에서 요구되는 최상의 결과를 이끌어 낼 수 있지만 난삭재로서 기계 가공이 어려운 문제가 있었다. 다행히도 이와 같은 문제는 적층제조를 통해 손쉽게 해결 할 수 있었다. 전체 제조 공정은 MTU가 특별히 개발한 제어 시스템을 통해 보장된다. 이 제어 시스템은 온라인 모니터링으로 각 제조 단계에서 레이어별로 이미지를 캡쳐한다. 또한, 광학 단층촬영과 같은 새로운 품질보증 절차를 도입했으며 독일 연방 항공국에서는 EOS 장비를 인증했다. 

과거에는 Borescope Bosses가 주로 주조 혹은 절삭가공을 통해 제작됐지만 A320neo의 Geared Turbo Fan용 저압 터빈은 적층제조를 통해 생산된 Borescope를 연속으로 장착한 최초의 터빈이다. 이는 무엇보다도 생산 및 개발 단계에서 가장 결정적이었던 EOS의 기술의 가장 큰 이점은 비용 절감이었다. 

MTU는 EOS와의 긴밀하고 적극적인 협업과 전략적 접근을 통해 성과를 올렸다. Borescope의 양산을 위한 준비가 시작됐다. 작업 당 16개 파트, 연간 총 2,000개의 파트가 생산된다. 과거 생산 프로세스와 비교할 때 금액은 수십 퍼센트 절감됐고 고품질의 파트 생산이 가능했다. MTU와 EOS는 구조역학의 완성도를 달성하려는 목적으로 표면의 매끄러운 표면처리의 최적화 작업을 위해 함께 노력하고 있다. 

두셀 이사는 “EOS의 기술은 거의 무한한 수준의 설계 자유도와 개발, 생산, 납기단축의 특징을 보인다”며, “또한 개발 및 생산비용이 크게 절감되고 동시에 더 가볍고 복잡한 부품이 현실화될 수 있으며 생산과정에서 추가적인 재료나 도구가 거의 필요하지 않다”고 말했다.

한편, MTU는 베어링 하우징이나 터빈용 블레이드와 같이 매우 높은 수준의 안정성, 신뢰성을 요구하는 항공기 엔진의 추가적인 여러 부품의 생산에서도 적층제조의 가능성을 발견하고 있다. 아울러 15년 이내에 적층제조를 통해 상당한 부품을 생산할 목표를 갖고 있으며 특히 EOS의 기술력은 세계에서 가장 까다로운 분야 중 하나인 우주항공 산업분야에서 MTU의 경쟁력에 큰 기여를 하고 있다.

[박규찬 기자 (editor@infothe.com)]

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