자동차의 배기계통은 엔진 성능뿐만 아니라 소음에도 큰 영향을 미치며, 이는 차량에 대한 인상을 좌우하는 중요한 요소다. 독일의 자동차 제조사 아폴로는 Ferrari V12 엔진을 탑재한 프로젝트 EVO 하이퍼카의 배기계통에 3D 프린팅 기술을 적용해 성능과 디자인을 모두 극대화했다고 밝혔다.
‘뱀의Bundle of snakes’이라는 배기 설계는 포드 GT40의 V8 엔진에서 주로 사용된 방식이다. 이 설계는 크로스플레인 크랭크의 배기 펄스를 균일하게 분배하는 데 목적이 있지만, 아폴로의 프로젝트 EVO는 Ferrari 6.3L V12 엔진을 사용해 크랭크 뱅크 간 배기 펄스 균형을 맞출 필요가 없었다. 그럼에도 불구하고 엔진룸 내 공간 제약은 여전히 존재했다.
아폴로는 이러한 문제를 해결하기 위해 티타늄 소재의 3D 프린팅 배기계통을 개발했다. ‘드래곤 스킨’이라는 독특한 텍스처는 단순히 디자인적 요소에 그치지 않는다. 아폴로는 이 텍스처가 배기계통의 열 분배를 개선하는 데 기여한다고 설명하며,不仅如此뿐만 아니라 맞춤형 세라믹 코팅까지 적용했다고 밝혔다.
세계 최대 규모의 단일 3D 프린팅 배기계통
프로젝트 EVO의 배기계통은 ‘세계 최대 규모의 단일 3D 프린팅 배기계통’으로, 레이저 소intering 공정을 통해 제작된다. 이 과정은 한 대의 배기계통당 123시간이 소요되며, 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 몰리브데넘, 바나듐을 함유한 TA15 합금을 사용한다. 이러한 첨단 기술은 기존의 복잡한 배기 설계와 용접 공정을 단순화할 수 있는 혁신적인 해결책으로 주목받고 있다.
자동차 제조 혁신의 새로운 지평
3D 프린팅 기술은 수십 년간 프로토타입 제작에 사용되어 왔지만, 최근에서야 양산차에 적용되는 사례가 늘어나고 있다. 차세대 자동차 제조사인 츠징어(Czinger)는 차체와 서스펜션 부품에 3D 프린팅을 적용했지만, 배기계통에 이 기술을 적용한 사례는 드물다. 복잡한 형상의 배기계통을 용접 없이 제작할 수 있는 3D 프린팅의 장점은 자동차 업계에서 큰 주목을 받고 있다.
프로젝트 EVO는 총 10대만 생산될 예정으로, 저량 생산량으로 인해 기존의 금형 제작 비용이 비효율적일 수 있다. 이러한 경우 3D 프린팅 기술이 비용 효율적인 대안으로 떠오르고 있다. 또한, 복잡한 배기 루팅을 단순화할 수 있어 향후 자동차 부품 제조 방식에 큰 변화를 가져올 것으로 예상된다.
아직 프로젝트 EVO의 실물을 직접 확인하고, Ferrari V12 엔진의 웅장한 소리를 듣기는 어려우나, 티타늄 3D 프린팅 기술이 자동차 산업에 가져올 미래 가능성에 대한 기대가 커지고 있다. 이 기술은 기존에는 불가능했던 복잡한 부품 제조를 가능하게 하며, 자동차 제조의 새로운 장을 열고 있다.