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3D프린트된 부품이 300개 이상 사용된 GE의 항공기 엔진 GE9X, FAA 승인 취득
2020-10-14 10:56:57

<이미지 : GE>

 

얼마전 GE사가 개발한 GE9X 비행기 엔진이 미국 연방 항공국(FAA)의 인증을 취득했습니다. FAA의 인증을 받았는 것은 본격적으로 엔진을 개발하여 상용화 서비스를 할 수 있다는 것을 의미합니다. GE9X 엔진은 Boeing 777X 항공기에 탑재될 것이며, 이전 모델보다 연료 효율이 20 % 더 높다고 합니다.

 

이 GE9X 엔진은 연료 사용을 더욱 절감할 수 있게 설계된 노즐을 포함하여 300 개 이상의 3D 프린팅 부품을 사용하고 있습니다.

 

GE9X는 또한 세계에서 가장 강력한 제트 엔진으로, 여러가지 기술들을 통합했습니다. 이 프로젝트에 참여한 GE Aviation의 수석 엔지니어링 임원인 Karl Sheldon은 “우리는 솔직히 시장에서 타의 추종을 불허 할 것이라고 생각하는 항공기-엔진 조합을 개발했습니다." 라고 말하였습니다. 

그는 GE Research에서 시작하여 과학자들이 세라믹 매트릭스 복합재라고하는 가볍지만 내열성 재료를 개발했습니다. CMC를 사용하면 GE9X의 핵심 부품이 화씨 2,400도까지 견딜 수 있습니다. 이러한 타는듯한 온도에서 엔진은 연료를보다 효율적으로 연소하여 더 많은 에너지를 생성하고 배출량을 줄일 수 있습니다.

 

Sheldon이 2007년 GE Aviation에 합류했을 때, 회사는 적층 제조라고 알려진 생산 방식으로 금속 3D 프린팅 부품을 이미 실험하고 있었습니다. 지난 몇 년 동안 GE Aviation과 Safran Aircraft Engines의 50-50 합작 회사인 CFM International이 개발한 혁신적인 엔진인 LEAP은 물론 GE90 및 GEnx에 3D 프린팅된 부품을 도입했습니다. 이번에 인증된 GE9X 엔진에는 연료 사용을 더욱 줄이도록 설계된 노즐을 포함하여 300 개 이상의 3D 프린팅 부품이 있습니다.

 

 

 

 
 

이러한 개발에는 빅데이터 및 분석도 포함됩니다. Sheldon은 "지난 10 년 동안 우리가 도입한 모든 세대의 엔진과 함께 디지털 연결성이 점점 더 뚜렷해졌으며 GE9X와 우리가 보유한 센서 제품군은 그 최고점에 다다랐습니다. 엔진 제조업체로서 데이터를 다시 제공하는 데 사용할 수 있는 원격 측정으로 얻은 자료는 은 전례가 없을정도로 풍부합니다. 우리는 엔진 압력, 온도, 흐름을 모니터링 할 수 있습니다. 그 엔진의 예측 능력은 오늘날 우리가 가지고있는 모든 것을 능가 할 것입니다.” 라고 말합니다.

데이터와 소프트웨어는 유지 보수 비용을 낮게 유지하는데도 도움이 된다고 합니다.

 

 

<이미지 : GE>

 

<3DGURU Opinion>

20년 전 GE 엔지니어들은 항공 산업 전반에 걸쳐 고객들에게 제트 엔진에 원하는 것이 무엇인지 조사해봤습니다. 고객들은 답변은 약 300개나 될 정도로 다양했지만, 결국 연비 효율이라는고 요약할 수 있었다고 합니다. 연료 비용은 항공사 운영 비용의 약 1/5을 차지하기 때문입니다.

GE9X 엔진의 연료 절감 효율이 이전 모델대비 약 20%정도 향상되었다고 하니, 항공사 입장에서는 반가운 소식입니다. 

 

이 엔진의 뛰어난 성능에는 화씨 2,400도까지 견딜 수 있는 내열성 재료 개발, 꾸불꾸불한 모양의 카본파이버 복합 소재로 제작한 134인치의 블레이드 등 다양한 기술적인 요소들이 있습니다. 이 중에 하나로 3D프린팅 기술도 한 몫하고 있는 것으로 보입니다. GE는 이미 3D프린터를 사용하여 LEAP 엔진 연료 노즐, Catalyst Engine 제작 등 항공기 부품 제작에 활용하기 위해 오랫동안 노력해왔습니다. 복잡한 형상 제작 용이하고 여러부품을 통합할 수 있는 기능 등 3D프린팅 기술의 장점이 우주 항공 산업과 궁합이 잘 맞기 때문입니다. 3D프린팅 기술이 어떻게 산업계에 녹아들어가고 있는지를 보여주는 좋은 사례라고 보여집니다. 

 

GE관련 글들 참고하세요. GE, 어떻게 3D프린팅을 사용할것진에 대한 insights,   GE Additive Day 2019 세미나 

 

관련 인포그래픽 입니다.

 

참고) GE 기사 

이상입니다. -3D그루-

 

 
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