금속 3D 프린팅 로켓 엔진, 2026년 '실전 배치' 시작…수냉 채널 33% 막혀도 견딘 UCL 엔진부터 단일 출력 세라노 엔진까지

LOX/IPA 엔진 이전에 Eplus3D와 UCL Rocket은 영국 Race 2 Space 2025 대회를 위해 재생냉각식 이원추진제 'Excelsior' 엔진을 개발했다. 이 엔진은 AlSi10Mg 알루미늄 합금으로 EP-M400S 4레이저 LPBF 시스템에서 인쇄됐다 . 초기 버전은 N₂O(아산화질소) 방식을 사용했으나 이후 LOX/IPA로 전환했다 .

Leap Space — Bighorn 발사체용 Serrano 엔진

콜로라도 기반 Leap Space는 2026년 8월, Bighorn 궤도 발사체의 첫 번째 주요 하드웨어로 Serrano 엔진을 공개했다 . 주요 내용:

• 추력실은 대형 직접금속레이저소결(DMLS) 방식으로 단일 부품으로 인쇄됐다 .
• Serrano는 자사의 독점 이중모드 LOX/메탄 Cayenne 추진 시스템의 변형이다 .
• 비행 검증된 Anaheim 엔진을 대형화해 빠른 반복 설계와 생산이 가능하도록 했다 .
• Leap의 설계 철학은 기존 발사체 대비 약 90% 적은 부품 수를 목표로 하며, 높은 생산 속도와 저비용 제조를 지원한다 . 동일한 핵심 기술을 사용한 Leap의 Bullfrog 준궤도 비행체는 2026년 5월 첫 비행에 성공했다 .

더 넓은 산업 변화

금속 적층제조(AM)는 여러 업체에서 프로토타입 단계를 넘어 비행 핵심 추진 하드웨어의 생산 단계로 성숙하고 있다:

• 부품 통합: 복잡한 내부 냉각 채널, 인젝터, 전체 추력실을 단일 모놀리식 부품으로 인쇄해 수백 개의 용접 또는 브레이징 접합부를 제거한다 .
• 속도: Leap Space는 단일 인쇄 추력실이 빠른 시험-학습 주기를 가능하게 한다고 밝혔으며, LEAP 71은 엔진 설계부터 핫파이어까지 3주 미만을 달성했다 .
• 무게 및 효율: AM 기반 재생 냉각 설계(CuCrZr의 컨포멀 채널 등)는 능동 필름 냉각 없이 더 높은 연소실 압력과 온도를 허용해 비추력을 개선한다.
• 생산 규모: 업체들은 생산 라인당 연간 30기 이상의 엔진 생산을 계획 중이며, 이는 AM 기반 부품 단순화 없이는 불가능하다 .