Sandvik, NASA 설계 우주용 구리합금 분말 ‘Osprey GRCop-42’ 출시

Sandvik, NASA 설계 우주용 구리합금 분말 ‘Osprey GRCop-42’ 출시

초내열 구리-크롬-니오븀 합금, 재생냉각 로켓엔진 부품 등 극한 환경 부품 제조에 활용… “인증 리스크 낮춘다”

스웨덴 정밀합금 제조사 Sandvik이 극한의 기계적·열적 하중을 견뎌야 하는 우주용 부품 3D프린팅을 위한 신소재 분말 ‘Osprey GRCop-42’를 출시했다고 18일(현지시간) 밝혔다. 이 분말은 NASA가 설계한 구리-크롬-니오븀(Cu-Cr-Nb) 합금으로, 재생냉각 로켓엔진 부품과 연소실 라이닝, 연료 분사구 등 고온·고압 환경에서 작동하는 부품 제조에 쓰일 예정이다.

Sandvik은 최근 스웨덴 투자전문회사 Mimir에 인수된 바 있다. 이번 신소재 출시는 인수 이후에도 금속 적층제조(AM) 사업을 우주항공 분야로 확장하려는 행보로 풀이된다.

GRCop-42 합금은 높은 강도와 우수한 열전도성을 동시에 갖췄고, 고온에서도 물성 저하가 적어 우주용 부품의 인증 과정에서 발생하는 리스크를 낮춰줄 것으로 평가받는다. 다만 니오븀과 구리의 융점 차이가 커서 규격에 맞춰 제조하기가 가장 까다로운 구리합금 중 하나로 꼽혀왔다.

Sandvik은 이 문제를 해결하기 위해 자사의 진공 불활성가스 분무(VIGA) 공정을 개선해 일관되고 반복 가능한 생산 체계를 구축했다고 설명했다. 이를 통해 배치 간 특성 편차를 최소화하고, 추적 가능한(traceable) 형태로 분말을 생산하고 있다는 설명이다. 해당 제품은 AS9100 인증 품질관리 체계 하에서 생산되며, 양산은 물론 인증 절차에 필요한 물량까지 공급 가능한 상태로 Sandvik의 정식 제품 포트폴리오에 편입됐다.

“GRCop42는 합금 설계 못지않게 생산 관리가 중요한 소재다. 우주 분야 고객들은 인증과 출력, 실제 운용 과정에서 예측 가능한 성능을 내는 분말을 필요로 한다.”

— 시몬 쿠발(Szymon Kubal), Sandvik 파우더솔루션 적층제조사업부 기술담당 이사

쿠발 이사는 이어 “당사는 이 까다로운 합금을 우주 프로그램이 요구하는 일관성과 문서화, 추적 가능성을 갖춘 형태로 공급하는 데 주력해왔다”고 덧붙였다.

업계에서는 이번 출시가 민간 우주기업들의 로켓엔진 개발 경쟁이 가속화되는 가운데, 금속 적층제조용 고성능 소재 공급망이 한층 다양해지는 신호로 받아들여지고 있다.

3D프린팅 타임즈 황기환 기자