영화 <찰리와 초콜릿 공장>에 나오는 움파룸파 족이 비행기를 만든다면 어떨까? 크기는 일반 항공기보다 작지만 이들에게 어울릴 만큼 기술적으로 뛰어난 혁신적인 제트 비행기가 되지 않을까. 미래의 항공기 제조를 연구하는 GE의 엔지니어들이라면 움파룸파 족을 위한 제트 비행기도 만들 수 있을 것 같다. 
최근 GE의 엔지니어들은 3D 프린팅 기술을 이용하여 작은 제트엔진을 만들었다. 하지만 귀여운 크기와는 달리 이 엔진의 분당 회전수(RPM)는 무려 33,000 에 이르고 있어, 제트엔진이라는 이름에 손색이 없다. 
보통의 백팩 크기만한 이 제트엔진을 만든 주인공들은, 미국 신시내티 근교에 위치한 GE항공 적층개발센터(Additive Development Center, ADC)의 기술자들과 엔지니어들이다. ADC에서는 이름 그대로 차세대 제조기술인 적층제조 방식(3D 프린팅)을 연구하고 있다. 금속 분말을 녹이고 층층이 쌓아 형상을 만드는 이 기술은 내부 구조가 복잡한 제품을 만드는 데 매우 유용하다. 이미 적층제조 기술로 이미 제트엔진을 만들었던 팀들은 정규 연구와 별개로 여러 해 동안 이 기술의 다른 가능성을 테스트했다. 
“이 작은 제트엔진은 대부분의 부품을 3D 프린팅 기술로 만들었습니다. 우린 이 엔진이 제대로 작동되는지 보고 싶었죠. 재미있는 프로젝트였습니다.” 연구팀의 한 엔지니어는 이렇게 말한다. 
GE의 연구진들이 만든 미니 제트엔진은 훌륭했지만, 작은 사이즈에 상용 항공기 엔진의 복잡한 모든 부분을 재현할 수는 없었다. 대신 그들은 무선조종(Remote Control) 항공기용으로 개발된 간단한 구조의 엔진을 이용하기로 계획을 세웠고, 3D 프린팅 방식으로 제작된 부품으로 새롭게 구조를 다듬었다. 최종 결과물인 미니 제트엔진은 길이가 약 30센티미터, 높이는 약 20센티미터 정도였다. 
미니 제트엔진은 제작이 끝난 후 일반적인 제트엔진을 실험하는 테스트 시설에서 점화 실험을 거쳤다. 현재 이 미니 엔진은 GE항공 적층개발센터(Additive Development Center)에 전시되어 있다. 
큰 원자재를 깎아 최종 형태로 만드는 기존의 절삭 방식과는 반대로, 적층가공 기술은 레이저로 얇은 금속 층을 녹인 후 층층이 쌓아 올려 원하는 형태를 만든다. 이런 첨단기술 덕분에 원자재의 낭비가 줄고 더 복잡한 부품을 더 정확하게 만들 수 있게 되어, 부품이 기계 속에서 최적의 성능을 낼 수 있게 된다. GE 연구팀은 이미 실제로 사용되는 항공기 부품 제작에 적층가공 기술을 이용하여 큰 성과를 거둔 바 있다. 중단거리 여객기용 CFM LEAP엔진의 연료노즐은 적층가공 방식으로 제조할 것을 염두에 두고 설계되었다. CFM LEAP 엔진은 현재 테스트 중이지만, 이미 미국 연방항공청(FAA)은 GE90제트엔진에 탑재될 3D 프린팅 제조 부품의 사용을 승인했다. 
“3D 프린팅 즉 적층가공 방식으로 물건을 만들면 많은 이점이 있습니다. 제조 장비가 적게 필요하기 때문에 더 빨리 만들 수 있고, 어떤 모델이나 아이디어가 있으면 곧바로 부품 생산으로 이어질 수 있습니다. 또한 다른 어떤 제조방식으로도 만들어낼 수 없는 복잡한 기하학적 형태를 만들어낼 수 있습니다.” GE항공의 매트 밴비(Matt Benvie) 대변인은 이렇게 설명한다.
