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Hot Isostatic Pressing(HIP) 은 고온·고압 환경에서 금속 분말을 치밀화(densification)하여 최종 형상을 만드는 핵심 공정입니다. 이 공정은 원자력, 에너지, 항공우주, 방산 등 고품질·고신뢰성이 요구되는 부품 제조에서 없어서는 안 될 기술입니다. 그러나 실제 생산 현장에서는 여전히 중대한 불확실성 이 존재합니다. HIP 후 제품이 어떤 방식으로 변형될지, 치밀도가 어느 수준까지 올라갈지 예측하기가 쉽지 않습니다. 특히 수 미터급에 달하는 SMR(Small Modular Reactor) Lower Reactor Head와 같은 초대형 부품은 더욱 까다롭습니다. 초기 캔(Can) 형상을 얼마나 크게 스케일업해야 하는지, 두께가 불균일한 부분에서 얼마나 더 수축할지 등을 정확히 알지 못하면, 불필요한 과대 스케일업으로 인한 소재 낭비, 과도한 후가공 비용, 재가공·리워크 위험 이 뒤따르게 됩니다. 저희는 이러한 문제를 해결하기 위해 자체 개발한 세계 최초 분말야금공정 해석을 위한 전용 CAE 소프트웨어 PIM solver 를 기반으로, 3차원 비등온(Non-isothermal) HIP CAE 해석을 수행하고 있습니다. 이 솔버는 단순한 2차원 축대칭 근사와 달리, 열구배(Temperature Gradient), 두께 변화에 따른 불균일 수축, 리브·보스 등 비축대칭 형상 까지 실제 공정처럼 반영하여 보다 정밀한 예측이 가능합니다. 즉, 저희가 제공하는 HIP 해석은 단순히 “결과를 추정하는 도구”가 아니라, 처음부터 목표 형상(Target)에 수렴하는 캔 설계와 공정 최적화를 가능하게 하는 핵심 기술입니다 . SMR Lower Reactor Head SMR Lower Reactor Head (HIP Target size; D3500 x H1340mm) 이번 해석 대상은 지름 약 3.5m , 높이 1.34m 에 달하는 SMR(Small Modular Reactor) Lower Reactor Head 입니다. 이와 같은 대형 부품의 HIP 공정에서는 단순한 경험이나 규칙 기반으로는 형상 변화와 밀도 분포를 정확히 예측하기 어렵습니다. 저희는 PIM solver 기반 3차원 비등온 HIP 해석을 통해 다음과 같은 시뮬레이션을 수행했습니다. 온도 분포 해석:  제품의 열구배를 공정 시간에 따라 추적 상대밀도 해석:  치밀화 변화를 공간적으로 예측 * 캔 변형 해석:  HIP 과정에서 캔이 받는 압력·온도 조건에 따른 수축 및 변형량 분석 상대밀도 분포 (0.61~1) 단면 온도 분포(25~1120℃) 위 동영상의 시뮬레이션을 통해, HIP 후 최종 형상과 치밀도를 정밀하게 추정할 수 있었습니다. 결과 비교 일반적으로는 단순히 HIP 수축률만 고려해 캔을 스케일업하는 경우가 많습니다. 하지만 이러한 접근만으로는 최종 형상에 정확히 맞추기가 어렵습니다. 저희의 PM solver 기반 3D 비등온 해석을 적용한 결과, 최종 HIP 후 형상이 목표 치수와 거의 일치함을 확인했습니다. 즉, 단순한 경험적 스케일업이 아니라 시뮬레이션 최적화 설계를 적용했을 때 목표 형상에 정확히 수렴하는 결과가 나왔다는 점이 가장 큰 차별성입니다. 이번 해석을 통해 우리는 후가공 비용 절감, 공정 리스크 감소, 개발 사이클 단축, 그리고 소재 효율성 확보 라는 네 가지 측면에서 분명한 개선 가능성을 확인했습니다. 즉, 단순한 경험적 추정이 아니라 저희가 자체 개발한 소프트웨어를 통한 3D 비등온 해석 을 적용함으로써, 불필요한 가공을 줄이고 예상치 못한 변형으로 인한 리워크를 최소화하며, 개발 속도를 앞당기는 동시에 원재료 사용량까지 절감할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

2025 춘계 학술 대회 추진기관부터 정밀 추력기까지 금속 3D프린팅 기술의 미래를 말하다 쎄타텍은 지난 2025년 5월 21일~23일 , 대한추진공학회 춘계학술대회 에서 총 3건의 발표 — 2건의 학술 발표 와 1건의 특별 워크숍 초청 강연 —를 진행하며, 자사의 금속 적층제조 기술력 을 전방위적으로 선보였습니다. 이번 행사는 국내외 우주 및 방산 분야의 전문가들이 대거 참여한 기술 교류의 장 으로, 쎄타텍은 첨단 적층제조 기반 추진체 부품 개발에 있어 주도적 기술 기업 으로서의 입지를 다시 한번 입증하였습니다. 특별 워크숍 초청 발표 주제 : 추진 분야 금속적층 기술의 현재와 미래 발표자 : 권영삼 대표 (㈜쎄타텍) 장소 : 볼룸 1+2 시간 : 14:10~14:40 좌장 : 박동창 박사 (국방과학연구소) 구두 발표 100lbf(445N)급 우주추진용 고성능 이원계 액체로켓엔진 개발 제언 (임성택, 김원훈, 권영삼 – 쎄타텍) 적층제조 기술을 적용한 고체 추진기관 개발 동향 ( 김원훈, 권영삼, 정성택, 전상호, 임성택(쎄타텍) , 유남희(국방과학연구소) ) 포스터 발표 Ti-6Al-4V 추력기의 벽두께 변화에 따른 기계적 물성 및 추력 성능 비교 ( 이중훈, 이정락, 김래언(포항공과대학교), 권영삼(쎄타텍) , 김동식(포항공과대학교)) 레이저 분말 용융 기반 정밀 추력기 아키텍처 설계 연구 ( 이중훈, 이정락, 김래언(포항공과대학교), 권영삼(쎄타텍) , 김동식(포항공과대학교)"

쎄타텍은 2025년 5월 20일(화)부터 23일(금)까지 롯데호텔 제주에서 개최된 ‘2025 추진공학회 춘계학술대회’에 참여하여, 특별워크숍 제1부 세션의 초청 강연을 맡았습니다. 특별 워크샵 일정과 시간 추진공학회는 국내 항공우주, 방위 산업 기술의 중심이 되는 대표 학술행사로, 산·학·연 전문가들이 한자리에 모여 최신 기술과 연구 성과를 공유하는 중요한 자리입니다.이번 춘계 학술대회에서 쎄타텍은 금속 적층제조(Additive Manufacturing; AM)  기술의 산업 적용과 소재별 대응 전략에 대한 강연을 통해, 국방 및 항공우주 분야에서의 실질적인 성과와 차별화된 기술 경쟁력을 소개했습니다. 쎄타텍은 앞으로도 국방·우주· 산업을 중심으로 국내 제조 산업의 고도화를 이끄는 핵심 파트너로서 기술 교류와 협업을 지속해 나가겠습니다.

1. DED 연소관 적층을 통한 전방 및 후방 돔 제조 연소관의 전방 및 후방 돔은 고내열 합금인 Ti-6Al-4V를 사용하여 DED(Directed Energy Deposition) 방식으로 적층 제작되었습니다. 자체 개발한 5축 DED 장비를 활용해, 복잡한 곡면 형상을 안정적으로 구현하였으며, 적층 품질 확보를 위한 정밀 공정 조건이 적용되었습니다. 연소관의 제원 및 재료 표입니다. 아래 사진은 전방 및 후방 돔의 실제 적층 장면으로, 다축 제어 기반으로 복잡 형상 적층이 가능한 제조 역량을 보여줍니다. 전방돔을 자체 개발한 5축 DED 장비로 제조하는 과정입니다.   3. 극한 환경에서의 성능 검증 시험 제작된 연소관은 실제 적용 조건에 근접한 성능 검증 시험을 수행하여, 구조적 및 열적 내구성을 입증하였습니다. 수압시험 에서는 설계 압력 대비 1.5배 이상의 압력에서 누설·파손 없이 정상 유지 파열시험 은 과압 환경에서의 구조 안정성을 평가하며, 기하학적 변형 없이 고압 내성 확보 지상 연소시험 에서는 실제 연소 조건을 모사해 고온 열하중 환경에서도 균열 없이 작동 아래 사진들은 각 시험 장면입니다. 수압 시험 파열 시험 지상 연소 시험 이번 연소관 적층 사례는 복잡 형상 구현, 고내열 소재 활용, 다축 제어 기반의 정밀 적층까지 DED 기술의 핵심 역량을 집약한 결과물입니다. 쎄타텍은 축적된 공정 경험과 소재 기술을 바탕으로 항공·우주 분야에서 요구되는 고성능 부품의 국산화 및 최적화를 지속해 나가겠습니다. 현재는 대형 전방·후방 돔의 적층 및 접합을 진행 중이며, 이후 동일한 방식으로 성능 시험을 수행할 예정입니다. 더불어, 대형 출력과 고생산성 대응을 위한 신규 DED 프린터 개발도 검토 중입니다.

DED 출력 품질의 신뢰성을 위해, 인장 시험 및 조성 분석용 전용 시편을 직접 설계 및 제작하였습니다. 각 소재(Ti-6Al-4V, 마레이징강, 인코넬625)는 동일한 형상의 사각 튜브로 적층되었으며, 적층 방향과 기계적/화학적 특성의 상관관계를 분석하기 위한 표준 절차를 따랐습니다. 인장 물성 및 조성 평가를 위한 사각 튜브 시편 설계 모델 시편 설계 모델 본 시편은 ASTM E8, ISO 6892-1 등의 인장 시험 기준을 참고하여 설계되었으며, 인장 시험 외에도 조성 분석(EDS, O/N/H/C 분석 등), 파단면 관찰, 미세조직 분석 등에 활용되었습니다. 1. DED 티타늄 합금 인장 물성 및 조성 본 시험은 Ti-6Al-4V 분말 (입도: 45–150 ㎛)을 이용해 DED 방식으로 적층한 후, ASTM E8 규격에 맞춰 가공된 인장 시편 을 대상으로 수행되었습니다. 응력 제거를 위해 600 °C에서 3시간 열처리 를 거쳤으며, 시편은 와이어 가공 및 표면 정밀 연삭을 통해 시험 정확도를 확보하였습니다. 모든 시험은 ASTM E8 기준에 따라 수행되었으며, 시편은 적층 후 응력 제거 열처리(600 °C, 3시간)를 거쳤습니다. 시편 방향은 0°(적층 방향) 및 90°(횡단 방향) 기준으로 분류됩니다. ※ 조성 분석은 적층부 중심에서 채취한 시편을 대상으로 이루어졌으며, ICP-OES 및 기체 분석기(O/N/H) 등 공인 분석 장비를 사용하였습니다. 비교 기준은 각 합금의 해당 ASTM 또는 AMS 표준 스펙입니다. 0° 및 90° 방향 모두에서 안정적인 항복 거동 및 연신 특성을 확인할 수 있음. Ti-6Al-4V는 구조용 및 항공우주 부품에 최적화된 물성과 조성을 바탕으로, 고강도와 높은 연신율을 동시에 확보합니다. 다음은 인코넬합금의 평가 결과입니다. 2. DED 인코넬 합금 인장 물성 및 조성 본 시험은 IN625 분말 (입도: 45–150 ㎛)을 이용해 DED 방식으로 적층한 후, ASTM E8 규격에 맞춰 가공된 인장 시편 을 대상으로 수행되었습니다.  응력 제거를 위해 600 °C에서 3시간 열처리 를 거쳤으며, 시편은 와이어 가공 및 표면 정밀 연삭을 통해 시험 정확도를 확보하였습니다. 모든 시험은 ASTM E8 기준에 따라 수행되었으며, 시편은 적층 후 응력 제거 열처리(600 °C, 3시간)를 거쳤습니다. 시편 방향은 0°(적층 방향) 및 90°(횡단 방향) 기준으로 분류됩니다. 0° 및 90° 방향 모두에서 안정적인 항복 거동 및 연신 특성을 확인할 수 있음. INCONEL 625는 고온·고압 환경에서도 우수한 내식성과 기계적 특성을 유지하며, 쎄타텍의 공정 최적화를 통해 균일한 조성과 안정적인 인장 성능을 확보했습니다. 다음은 마레이징강에 대한 평가 결과입니다. 3. DED 마레이징강 인장 물성 및 조성 본 시험은 마레이징강 분말 (입도: 45–150 ㎛)을 이용해 DED 방식으로 적층한 후, ASTM E8 규격에 맞춰 가공된 인장 시편 을 대상으로 수행되었습니다. 모든 시험은 ASTM E8 기준에 따라 수행되었으며, 시편은 적층 후 응력 제거 열처리(600 °C, 3시간)를 거쳤습니다. 시편 방향은 0°(적층 방향) 및 90°(횡단 방향) 기준으로 분류됩니다. 0° 및 90° 방향 모두에서 안정적인 항복 거동 및 연신 특성을 확인할 수 있음. 마레이징강은 고강도와 높은 인성의 균형을 갖춘 금속으로, 쎄타텍의 DED 공정을 통해 우수한 기계적 물성과 조성 안정성을 구현했습니다.