UAMMI & 임파서블 오브젝츠(Impossible Objects), 미 공군용 첨단 탄소섬유 3D 프린팅 부품 제작

유타 첨단 소재·제조 이니셔티브(UAMMI, 유타주 케이즈빌)가 미 공군용 첫 탄소섬유 3D 프린팅 부품을 성공적으로 제작하고 장착 테스트(fit-check)를 완료했다고 발표했다. 이 부품은 프로젝트 파트너인 임파서블 오브젝츠(Impossible Objects, 일리노이주 노스브룩)의 프린터로 제작된 오클라호마주 팅커 공군기지 B-1 항공기용 응급처치 키트 구속 스트랩이다.

1년 전 UAMMI는 연방 기금을 지원받아 미 공군용 적층 제조 탄소섬유 복합재 부품을 제작하는 과제를 맡았다. 목표는 노후 기체의 파손 부품 교체였다. 지난 1년간 UAMMI는 공군과 협력해 적층 제조 기술로 교체 가능한 비중요 부품들을 발굴해 왔으며, B-1 항공기 내 응급처치 키트 구속 스트랩이 그중 하나다. 이 항공기 다수에서 기존 구속 스트랩 파손 사례가 발생해 비행 중 응급처치 키트 이탈 위험이 있었다. 기존 교체 스트랩은 더 이상 생산되지 않아 전통적 방식으로 신규 제작 시 상당한 비용과 대기 시간이 소요됐다.

임파서블 오브젝츠의 복합재 기반 적층 제조(CBAM, Composite-Based Additive Manufacturing) 기술을 사용해 UAMMI는 탄소섬유와 열가소성 소재로 교체 부품을 제작했다. 이 부품은 지난달 팅커 공군기지의 실전 배치 B-1 항공기에서 장착 테스트를 마쳤다. 설치는 새 리벳 구멍 추가, 스트랩 캐비티에 버클 삽입, 콕핏 벽 패널에 스트랩 고정으로 이뤄졌다.

다음 단계로는 위치토 주립대학(Wichita State University) 국립 항공 연구소(NIAR)에서 화재·연기·독성(FST) 시험, 이후 미 공군 승인 절차를 거쳐 실전 배치 B-1 기단에 적용할 예정이다.

이 적층 제조 프로젝트는 미국 제조(America Makes) 프로그램 '저비용 유지보수를 위한 첨단 제조 성숙도 향상(MAMLS, Maturation of Advanced Manufacturing for Low Cost Sustainment)' 하에 공군 연구소 지원을 받는다. MAMLS를 통해 공군은 적층 제조로 비중요 부품을 온디맨드(on-demand) 교체할 수 있음을 입증하려 한다. 특히 계기 노브, 배선 하네스, 소형 브래킷, 전기 커넥터 등이 관심 대상이다.

"적층 제조는 유타의 첨단 제조 산업에 엄청난 기회입니다"라고 UAMMI 제프 에드워즈(Jeff Edwards) 사무총장은 말한다. "우리가 공군용으로 만드는 복합재 적층 부품은 항공기 수리 시간과 비용을 크게 줄여줄 것입니다. 테스트할 부품 목록이 길며 이 프로젝트가 유타를 이 신분야의 기술 리더이자 혁신자로 자리매김하게 할 것입니다."