▲ 강민철 3D프린팅연구조합 이사.

창조국방을 통한 국방력 강화를 위해 정부가 대형 3D프린팅 장비를 구축하고 기술 개발에 적극 나서야한다는 주장이 나왔다.

미래창조과학부와 국방부가 지난 26~27일 서울 코엑스에서 개최한 ‘제1회 창조국방 ICT기술 장비 전시회 및 세미나’를 개최했다. 지난 27일 열린 세미나에서 강민철 3D프린팅연구조합 이사는 ‘창조국방을 위한 3D프린팅을 활용한 금속부품 제조기술’을 주제발표했다.

부품 제품을 제작하는데 있어 소재를 쌓아 만드는 3D프린팅 기술을 사용하면 기존 깎아서 만드는 방식보다 소재사용이 크게 줄어들고 자유로운 디자인과 중공화가 가능해 가벼우면서도 튼튼하게 만들 수 있다는 장점이 있다.

시제품 제작에 들어가는 개발비와 개발기간도 크게 절감할 수 있는데 사형몰드 제작에 3D프린팅을 활용할 경우 목형제작이 필요 없어져 8주나 걸리는 시간을 단 5일로 단축할 수 있다. 이밖에도 손상된 부품, 금형 등을 현장에서 수리할 수 있다는 장점도 있다.

이에 자동차, 항공을 중심으로 3D프린팅 기술 활용이 활발히 진행되고 있다. 특히 항공분야에서 3D프린팅 기술이 주목받고 있는데 기존 가공공정대비 20~50%에 달하는 비용감소 효과가 있기 때문이다. 러시아 NIAT의 경우 마그네슘 항공기 부품을 제작하는데 있어 3D프린터로 만든 사형주조몰드를 이용하고 있다. Sciaky는 록히드마틴과 공동으로 차세대 전투기 F-35의 윙 박스에 3D프린팅 EBF공정을 적용하는 협약을 맺기도 했다.

군수 부품들은 대게 다품종 소량생산이기 때문에 이에 가장 최적화된 3D프린팅 기술이 적용될 가능성이 높다. 3D프린터로 찍어낸 발사체 연소기 부품, 무인항공기 날개 구조체, 가스터빈 추진 임펠라, 미사일용 부품 등은 국방분야에서 3D프린팅 기술이 확대되고 있는 대표 사례다. 또한 오랜기간 사용되는 군수무기 특성상 단종돼 부품조달과 수리보수가 어려운 경우가 많은데 3D프린팅을 통해 시간과 비용을 크게 줄일 수 있다.

그러나 생각만큼 그 적용속도가 더딘데 그 이유에 대해 강민철 이사는 △3D프린팅을 위한 도면의 부재 △대형부품 제조를 위한 장비 및 활용 기술 부족 △사용소재의 제약 △관련 인허가 등에 따른 신규업체의 높은 진입장벽 등을 꼽았다.

이에 대한 해결방안으로 강 이사는 역설계 인원의 전문인력화, 우수한 소재 도입·전환, 인허가 완화 및 신공정 기술에 대한 인식변화가 필요하다고 제언했다. 특히 국방용 부품을 보다 저렴하면서 신속하고 정밀하게 설계, 적층, 주조할 수 있도록 대형 3D프린터 및 주조장비가 일괄 구축된 ‘3D 밀리터리 스마트 팹’을 마련해야한다고 건의했다.

강 이사는 “ICT 기술 등이 결합된 창조국방을 위해선 소재의 융복합과 디지털 생산방식을 통한 비용절감이 뒷받침돼야 한다”며 “범부처간 스마트 팹 구축 및 개발을 위한 협력사업을 마련해야 한다”고 밝혔다.

▲ 무인항공기를 가벼우면서 튼튼하게 만들기 위해 날개부분을 3D프린팅으로 중공체를 만드는 기술이 적용되고 있다.(사진: 강민철 이사).