01 적층 제조 기술은 초합금 가공 옵션을 확장하고 있습니다. 초합금 시장은 복잡한 고온 부품 생산을 위해 적층 제조 방식으로 전환하고 있습니다. 니켈 기반 초합금은 가공이 어렵고 비용이 많이 드는 반면, 적층 제조 공정은 금속 분말을 사용하여 복잡한 형상을 직접 제작할 수 있어 재료 낭비를 줄일 수 있습니다. 이는 특히 기존 방식으로는 제조하기 어려운 내부 채널이나 형상이 필요한 터빈 및 에너지 부품에 매우 유용합니다. 따라서 공급업체들은 화학적 조성과 입자 특성이 제어된 특수 초합금 분말 개발을 확대하고 있습니다. 미국 에너지부(DOE)는 전자빔 분말 베드 융합(EBPF)과 선택적 레이저 용융(SLM) 방식을 고온 니켈 초합금 부품을 보다 효율적으로 생산하는 유망한 방법으로 보고 있지만, 광범위한 산업적 도입을 위해서는 검증 및 공정 제어와 관련된 과제가 남아 있습니다. 2025년 6월, 미국 에너지부의 지원을 받은 한 프로젝트에서 첨단 적층 제조 재료 기술을 활용한 범용 가스 터빈 블레이드의 성공적인 시연 사례를 발표했습니다.
01 상용 제트 엔진 생산량 증가로 초합금 소비량이 늘어나고 있습니다. 상업용 항공 산업의 성장은 주요 성장 동력입니다. 최신 제트 엔진은 디스크, 블레이드, 베인, 링, 케이싱, 샤프트 등에 상당량의 니켈 기반 초합금을 사용하기 때문입니다. 이러한 소재는 일반 금속이 기계적 성능을 잃는 고온에서도 강도를 유지합니다. 또한 최신 엔진은 연료 효율 향상을 위해 더 높은 온도에서 작동하므로 첨단 초합금의 기술적 가치가 더욱 높아집니다. ATI는 2025년에도 상업용 항공우주 부문이 고성능 소재 사업의 주요 성장 동력으로 남을 것이라고 밝혔습니다. 상업용 항공우주 부문 매출은 상업용 제트 엔진 매출의 21% 증가에 힘입어 13% 증가했습니다. 이는 진공 용융 합금, 초합금 분말, 단조품 및 기타 고온 소재 형태에 대한 수요를 직접적으로 뒷받침합니다.
01 값비싼 합금 원소로 인해 생산 비용이 높게 유지됩니다. 초합금은 니켈, 코발트,크롬몰리브덴, 니오븀, 텅스텐 및 기타 특수 원소를 포함한 다양한 금속을 원료로 사용합니다. 이러한 재료는 정교한 용융, 단조, 열처리, 가공 및 검사 과정을 거쳐야 하므로 일반 구조용 금속 생산보다 훨씬 복잡합니다. 또한 원자재 가격은 생산국별로 빠르게 변동할 수 있습니다. 미국 지질조사국(USGS)은 2025년 전 세계 니켈 광산 생산량을 390만 톤으로 추산했지만, 호주는 저가로 인해 여러 광산이 가동 중단되면서 생산량이 약 54% 감소한 것으로 추정했습니다. 이러한 변화는 광물 경제가 공급 가용성에 얼마나 큰 영향을 미치는지 보여줍니다. 따라서 초합금 제조업체는 원자재 재고, 조달 비용 및 적격 공급원을 관리해야 한다는 지속적인 압력에 직면하고 있습니다.
01 산업용 가스 터빈, 상업 항공 분야를 넘어 성장 창출 산업용 가스 터빈은 상용 항공기 엔진과 유사하게 고온, 산화 및 기계적 스트레스에 노출되는 발전 설비이기 때문에 중요한 기회를 제공합니다. 니켈 기반 초합금은 터빈 블레이드 및 기타 고온 가스 통로 부품에 널리 사용되며, 이러한 부품은 높은 내열성을 통해 효율을 향상시킬 수 있습니다. 따라서 발전소, 데이터 센터 및 산업 시설에서 안정적인 발전 용량에 투자함에 따라 수요가 증가할 것으로 예상됩니다. 하우멧 에어로스페이스(Howmet Aerospace)는 이미 산업용 가스 터빈과 항공기 엔진용 니켈 초합금 정밀 주조품 및 에어포일을 생산하고 있으며, 이는 기존 항공우주 금속 기술이 에너지 부문에 어떻게 활용될 수 있는지를 보여줍니다. 이를 통해 초합금 생산 업체는 고부가가치 주조품, 링, 코팅 및 기타 내열 부품을 공급하면서 판매를 다각화할 수 있는 기회를 얻게 됩니다.
01 복잡한 제조 및 검증 절차로 인해 생산 능력 확장이 더디게 진행됩니다. 고온 부품은 화학적 조성, 미세 구조, 기계적 특성 및 치수 품질 면에서 매우 높은 일관성을 요구하기 때문에 초합금 생산 규모 확장은 어렵습니다. 제조 공정에는 진공 용융, 분말 가공, 방향성 응고, 단결정 주조, 단조, 열처리, 코팅, 기계 가공 및 첨단 검사 등이 포함될 수 있습니다. 미국 에너지부는 터빈 블레이드의 경우, 방향성 응고를 통한 기존의 단결정 생산 방식은 시간과 에너지가 많이 소모된다고 지적합니다. 새로운 제조 공정은 이러한 한계를 줄일 수 있지만, 산업 전반에 널리 사용되기 전에 재료 특성의 재현성을 입증해야 합니다. 수요가 증가함에 따라 생산자는 품질 저하 없이 생산량을 늘려야 하므로, 적합한 장비, 숙련된 금속공학자, 공정 제어, 검사 능력 및 고객 검증이 중요한 병목 현상이 됩니다.
2025년 5월:ATI Inc.는 에어버스와 상용 항공기 생산용 티타늄 판재, 시트 및 빌릿 공급에 대한 다년간 계약을 체결하여 항공기 핵심 부품에 초합금과 함께 사용되는 첨단 항공우주 소재의 장기적인 공급을 강화했습니다.
2025년 6월:ATI Inc.는 사우스캐롤라이나주 페이글랜드에 새로운 티타늄 합금 시트 제조 시설을 가동하여 첨단 항공우주 소재 생산 능력을 확대하고 차세대 항공기 프로그램을 지원하게 되었습니다.
2025년 6월:PTC 인더스트리의 자회사인 에어로로이 테크놀로지스(Aerolloy Technologies Ltd.)는 사프란 항공기 엔진(Safran Aircraft Engines)과 양해각서(MoU)를 체결하여 인도에서 군용 항공기 엔진용 초합금 및 티타늄 부품과 소재를 생산함으로써 국내 항공기 엔진 제조 역량을 강화하기로 했습니다.
2025년 7월:ATI Inc.는 보잉과의 장기 티타늄 공급 계약을 연장 및 확대하여 전략적 파트너십을 강화하고 새로운 페이글랜드 시설에서 생산되는 소재를 포함한 고성능 티타늄 제품 공급을 늘렸습니다.