스페이스 서클링 에어로스페이스 테크놀로지, 85톤급 QL-1 로켓 엔진 시험 성공
스페이스 서클링 에어로스페이스 테크놀로지 유한회사는 자사가 독자 개발한 85톤급 로켓 엔진 QL-1(교룡-1)의 50초간 엔진 연소 시험을 성공적으로 완료했습니다. 이번 시험에서 엔진은 매끄러운 점화, 빠른 정지, 안정적이고 고효율적인 작동을 입증했으며, 이는 중국 민간 우주 추진 기술 개발의 또 다른 중요한 이정표가 되었습니다. 이러한 성과는 스페이스 서클링의 전담 엔지니어링 노력뿐만 아니라, BLT의 금속 3D프린팅 기술 지원 덕분에 가능했습니다.
BLT의 핵심 부품 3D프린팅 지원
QL-1 엔진 프로젝트에서 BLT는 추력실, 터보펌프, 밸브 등 20여 종의 핵심 부품에 대해 맞춤형 3D프린팅 서비스를 제공했습니다. 엔진에 필요한 금속 적층제조 부품의 핵심 공급업체로서 BLT는 이번 엔진 연소 시험의 성공에 중요한 역할을 했습니다.
추력실과 터보펌프는 로켓 엔진 시스템의 안정적인 작동을 보장하는 핵심 부품으로, BLT는 초기 설계 단계부터 깊이 관여하여 통합 3D프린팅 기술을 활용해 이들 구조물을 정밀하고 효율적으로 제작했습니다. 이를 통해 엔진의 전반적인 성능과 신뢰성이 크게 향상되었습니다.
추력실 부품: 기존의 한계를 뛰어넘는 복잡한 유동 채널 제작
추력실은 로켓 엔진의 주요 동력원으로, 고온·고압 연소가스의 열에너지를 운동에너지로 변환해 추진력을 생성합니다. QL-1 엔진을 위해 BLT는 BLT-S800, BLT-S515, BLT-S1000, BLT-S450 장비를 활용하여 추력실 노즐 익스텐션, 가스 제너레이터, 추력실 본체, 산소 흡입구 등을 통합 제조했습니다.
기존 제조 방식은 복잡한 내부 유로 제작에 어려움이 있으며, 용접 및 조립 같은 다단계 공정을 거쳐야 하므로 구조적 약점이 생기고 성능 저하 위험이 있습니다. 반면, 적층제조는 단일 빌드에서 복잡한 내부 유로를 구현할 수 있어 추진제 흐름 최적화가 가능하며, 이로 인해 연소 효율이 향상되고 에너지 손실이 줄어듭니다. 그 결과, 엔진 추력과 성능 전반이 개선됩니다.
터보펌프 부품: 비용 절감과 신속한 반복 개발
터보펌프는 로켓 엔진의 “심장”으로, 펌프를 구동해 추진제를 압력 상승시켜 연소실로 공급합니다. QL-1 엔진 개발 과정에서 BLT는 2단 임펠러, 터빈 가이드 베인1, 연료 및 산화제 하우징 등 다수의 핵심 부품을 3D프린팅으로 제작했습니다. 이를 통해 제조 비용을 크게 줄이고 생산 효율을 향상시켰습니다.
2전통적인 제조 방식은 가공, 전극 설계, 방전가공(EDM) 등 여러 복잡하고 비용이 많이 드는 단계를 필요로 해, 신속한 설계 반복에 제약이 있습니다. 하지만 적층제조는 이러한 공정을 단일 통합 빌드로 대체하여 생산을 단순화하고 개발 속도를 크게 높입니다.
예를 들어, 2단 임펠러(340mm × 340mm × 55mm)는 BLT-S450 장비로 단일 공정에서 제작되었습니다. 기존 방식에서는 원자재 조달부터 최종 가공까지 3개월 이상이 걸리지만, 3D프린팅을 적용한 결과 제작 기간은 45일로 단축, 비용은 약 75% 절감되었습니다. 이는 생산 효율을 획기적으로 개선하고, 부품 제작 및 설계 반복 주기를 크게 단축시켜 빠른 개발을 지원했습니다.
Footnote
- 터빈 가이드 베인 : 터보머신류(가스터빈, 제트엔진, 수력터빈 등)에서 유체의 흐름 방향과 속도를 제어하는 고정 날개입니다 ↩︎
- 전극 설계 : 전통적인 금속 가공 방식인 방전가공에 필요한 전극(구리·흑연) 형상을 설계하는 과정을 뜻하고, 3D프린팅은 이 과정을 아예 건너뛸 수 있습니다. ↩︎
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