호주 국방부는 적층제조를 이용해 호주 공군의 보잉 F/A-18 호넷 다목적 전투기의 방향타 회전방지 브래킷을 수리하는 데 성공했다. (출처: 호주 국방부) 

호주가 최첨단 제조기술을 사용하여 최전방 군용기에 탑재되는 부품 정비 및 성능 강화에 나섰다.

호주 국방부 산하 방위과학기술단체(DST Group)가 개발한 프로그램은 3D 프린팅으로도 알려진 적층제조(additive manufacturing)를 기반으로 한다. 이를 통해 부품 수리의 효율성을 증대하고 나아가 군사 우주 항공 플랫폼의 운영기술을 제고하는 것을 목표로 한다.

호주의 산업계 및 학계 역시 개발과정에 참여 중이며 프로그램이 진행되면서 참여 규모도 점차 확대될 것으로 보인다.

호주 국방부 대변인은 제인스와의 인터뷰에서 "DST는 고강도 항공기의 금속성 합금 부품 및 구조물을 수리하기 위해 적층제조를 기반으로 한 레이저 피복 기술을 개발하고 있다"고 말했다.

해당 프로그램의 애초 목표는 구조적으로는 문제가 없지만, 항공기의 손상된 부품에 "기하학적 세부사항"을 복구하는 데 있었다. "즉, 수리의 목적이 구조적 문제를 해결하려던 것은 아니었다. [DST가] 연구에 박차를 가한 결과 부품의 강도 및 피로 속성을 완전히 복구하는 데까지 이르게 됐다"고 호주 국방부 대변인이 덧붙였다. 

해당 프로그램에는 고출력 레이저와 미세 금속가루를 이용하는 직접금속성형(direct metal deposition, DMD) 기술이 사용된다. 미세 금속가루를 분사한 후 레이저로 순간적으로 녹여 붙이는 첨단기술로, 이를 통해 부품의 손상 및 주위 환경에 가하는 열을 최소화하는 동시에 강력한 금속결합을 만들고 투과성 및 미세균열과 같은 결함을 최소화하게 된다.

"폐기할 뻔한 비싼 부품을 빠른 속도로 수리할 수 있어서 방위산업에 매우 매력적인 기술"이며 "따라서 이 기술의 유용성 향상을 통해 운용능력 및 효율성을 제고할 수 있다. 또한, 부품의 속성을 향상시켜 원래 상태보다 개선된 수준으로 만들 수도 있다"고 호주 국방부 대변인은 밝혔다. 

향후 호주 국방부가 직접금속성형 기기를 국내 군사기지에 배치하여 호주 방위군 항공기를 지원하는 방안을 강구할 가능성도 점쳐지고 있다. 대변인은 "당장 적층제조 기기를 국내 군사기지에 배치할 계획은 없다"고 밝히면서도 "해당 기술이 더욱 발전하고 효율성이 입증되면 향후 가능할 수도 있다"고 덧붙였다.

DST와 함께 해당 프로그램 개발에 참여한 단체는 멜버른 소재 RMIT(로열 멜버른 공과대학교)와 스윈번(Swinburne) 등 대학뿐만 아니라 RUAG 호주, 하드크롬(Hardchrome) 엔지니어링 등 여러 기업과 연구재단인 국방재료기술센터 (DMTC, 산업계와 공동연구 프로젝트를 추진하는 빅토리아 소재의 독립연구재단)이다. 호주 국방부는 기술이 발전하면서 참여 규모도 확장될 것으로 기대한다고 대변인은 밝혔다.

지금까지 이루어진 적층제조 프로그램은 성공적이라고 호주 국방부는 평가하고 있다. 호주 공군의 보잉 F/A-18 호넷 전투기의 방향타 회전방지 브래킷 및 보잉 F/A-18E/F 슈퍼 호넷에 탑재된 Raytheon AIM-9X 미사일 시스템 수리에 성공한 것이 대표적이다.

또한, F/A-18 호넷에 장착된 티타늄 엔진 수리, 호주 공군이 운용 중인 록히드마틴 C-130J 수송기의 착륙장치 강철 부품, 그리고 호주 해군과 육군이 운용 중인 MRH-90 헬리콥터의 1단계 압축기 건판을 수리하는 데도 성공했다고 호주 국방부 대변인은 밝혔다.