[Industry News 박규찬 기자] RUAG은 우주 항공, 방위 및 보안 분야에서 활약하는 글로벌 운영체제를 갖춘 스위스 기술 그룹이다. RUAG의 주요 고객으로는 민간 기업 및 정부 기관으로 제조 서비스 제공업체인 citim GmbH는 전체 생산을 체인을 지원해 초기 시공부터 부품 마감까지 신속한 시제품 제작, 적층제조, 소규모 양산 서비스를 제공한다.

적층제조는 필요한 디자인 자유도를 충족 시켰으며 완벽한 대체 가능성을 제공했다. [사진=EOS]

2016년 독일우주항공센터(DLR) 보고서에 따르면, 우주선 수송비용은 수송화물 1kg 당 2만유로 이상이며 우주선이 줄어들 때마다 발사비용이 줄어드는데, 이는 필요한 연료량이 상응하여 감소하기 때문이다. 부품의 무게가 초과해 축적되게 되면 우주항공분야의 엔지니어들은 모든 부품들을 가능한 만큼 면도하듯이 깎아내야 한다. 이를 위해 RUAG 그룹은 최적화된 디자인으로 설계된 안테나 브라켓이 필요한 상황이었다.

그러나 무게 최적화만으로는 충분하지 않았다. 로켓 발사 중, 탑재 화물도 온전해야하며 진동수준 역시 상당하기 때문이다. 또한, 높은 관성력(G-force)는 말할 것도 없고 시간당 수 천 킬로미터의 엄청난 스피드에서의 비행은 여객기에서 기대되는 것만큼 원활하지 않았다. 안정성과 강성은 요구사항에서 두 번째로 필수적인 요소이나 이는 경량화 설계와 정반대되는 개념이었다.

이에 엔지니어들은 복잡한 구조를 통해 형태와 무게 사이에서 실행가능한 수준의 타협을 정의하기 위한 연구를 진행했다. 구조 변경이 어려웠던 전통적 제조 방법과는 달리 구조 변경이 가능한 적층제조를 통해 RUAG팀은 안테나 브라켓의 구조를 위한 강도와 무게의 최적화된 조합을 찾아냈다. 

적층제조는 필요한 디자인 자유도를 충족 시켰으며 완벽한 대체 가능성을 제공했다. 부품 테스트는 앞서 언급한 진동 때문에 매우 어려운 문제로 일반적으로 우주공간에서는 수리가 불가능하기에 안정성이 매우 중요하다. 그렇기에 이러한 부품의 인증은 매우 오랜 시간이 소요되며 프로세스도 매우 복잡하고 우주항공분야의 모든 인증은 엔지니어에게 ‘포상’을 뜻하기도 한다.

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