항공우주·방위산업의 경량화 수요에 대응하는 고강성 3D 프린팅 기술 소개
글로벌 공급망의 불확실성과 원자재 조달의 어려움이 깊어짐에 따라 항공우주 및 국방 산업 전반에서 제조 방식의 혁신이 요구되고 있습니다. 최근 개최된 ‘고강성 연속섬유 3D 프린팅’ 웨비나는 이러한 환경에 능동적으로 대응할 수 있는 차세대 복합소재 기반의 3D 프린팅 기술을 중심으로 신속하고 유연한 제조 전략을 제시하였습니다.
연속섬유 강화 기반의 3D 프린팅 기술 원리
이번 웨비나는 연속섬유 강화(Continuous Fiber Reinforcement, CFR) 기술이 적용된 3D 프린팅 방식을 조명하였습니다. 이 기술은 기존 플라스틱 적층방식과 달리, 프린팅 도중 탄소섬유, 케블라, 유리섬유와 같은 고강도 연속 섬유를 동시에 중첩하여 적층하는 공법으로, 다양한 복합재료를 조합하여 금속에 준하는 높은 강도와 내구성을 구현할 수 있는 것이 특징입니다.
프린터가 사용하는 복합소재는 금속보다 최대 50% 가벼우면서도 고강도 특성을 유지해 항공 및 방위산업뿐 아니라 반복 하중과 높은 정밀성이 요구되는 다양한 산업 분야에서 활용 가능성을 극대화합니다. 특히, 유지보수(Maintenance, Repair, and Overhaul, MRO) 환경에서의 예비 부품 제작, 정밀 Jig 및 Fixture 생산 등에서도 우수한 성능을 발휘할 수 있습니다.
“탄소섬유 기반의 복합소재는 기존 금속 대비 최대 절반의 무게를 실현함과 동시에 동등한 수준의 구조적 강성을 제공합니다.”
산업별 실제 적용 사례 및 효율성 확보 방안
웨비나에서는 항공우주 및 국방 산업에서의 3D 프린팅 기술 적용 사례가 공유되었습니다. 항공 분야에서는 연료 효율과 항속거리를 높이기 위한 부품 경량화가 핵심 과제로 부상하고 있으며, 이를 3D 프린팅 기술로 대응함으로써 설계 자유도 향상과 부품 최적 구조 구현이 가능하다는 점이 강조되었습니다.
국방 분야에서는 장비 운용 현장에 즉시 대응 가능한 커스터마이징 부품 제작이 가능하여 작전 지속성 확보와 정비 효율을 동시에 실현할 수 있습니다. 특히 공급망이 단절된 긴급 상황에서도 디지털 설계와 현장 프린팅을 통해 부품을 자급자족할 수 있는 점은 획기적인 개선안을 제시합니다.
“3D 프린팅 기술의 도입은 국방 현장의 수리·운영 체계를 더욱 기민하게 만들며, 인프라 구축 부담을 줄이는 데 기여합니다.”
디지털 제조 환경 내 3D 프린팅 기술의 확장성
웨비나는 고강성 3D 프린팅이 디지털 제조환경에서 담당할 역할에 대해서도 주목하였습니다. 다양한 소재의 조합과 복잡한 형상의 구현이 자유로워짐에 따라 설계 – 생산 – 유지보수 전 과정을 디지털화하는 방향으로의 전환 가능성이 제시되었습니다.
또한, 설계 변경이 빈번한 분야에서는 이에 유연하게 대응할 수 있다는 장점이 확인되었으며, 디지털 설계자산과 연계되는 프린팅 시스템을 구축함으로써 공급망 위기 발생 시 대체 생산 경로를 확보하는 전략적 접근이 가능해집니다.
“복잡한 도형을 가공 없이 제작할 수 있다는 점은 제품 커스터마이징 범위를 거의 무한히 확장시킵니다.”
소재 기술 고도화를 통한 경쟁력 확보
기존 금속 중심 제조 방식에서는 어려웠던 경량성 확보와 소재 선택 자유도가 고강도 복합소재를 활용한 3D 프린팅에 의해 새로운 전기를 맞이하고 있습니다. 탄소섬유 외에도 케블라, 유리섬유 등 다양한 강화소재의 활용이 가능하며, 애플리케이션 특성에 따라 조합을 달리하여 매우 정밀한 기계적 특성을 구현할 수 있습니다.
이번 웨비나에서는 각기 다른 산업군에서 요구하는 기계적 성능 스펙을 충족시키기 위한 소재 믹스 전략과, 이에 최적화된 프린터 라인업이 함께 소개되었습니다. 특히 각 산업별 요구에 따른 소재 기능 분석 도구와 시뮬레이션 통합 기능도 소개되어 기술 도입 시 유용성이 높았습니다.
접근성과 전문성 모두 고려한 웨비나 진행 구성
웨비나는 2025년 11월 4일 화요일 오후 2시부터 3시까지 1시간 동안 온라인으로 진행되었으며, 사전 등록을 통해 무료로 참여할 수 있도록 구성되었습니다. 온라인 플랫폼을 통해 진행됨으로써 물리적 제약 없이 다양한 산업군의 엔지니어 및 관리자가 참여할 수 있었으며, 실제 사례 중심의 콘텐츠 구성으로 기술 습득과 적용 가능성을 높였습니다.
또한, 프린터 스펙뿐 아닌 응용 분야별 실증 데이터와 생산 시간·비용 절감 효과 등이 상세히 설명되어, 참석자들이 전략 계획 수립 시 참고할 수 있는 실질적 인사이트를 제공합니다.
“이 기술은 실증과 데이터 기반 효과 중심의 접근 방식으로 산업계의 신뢰를 획득하고 있습니다.”
기술 상용화를 위한 과제와 기대효과
고강성 복합소재 기반의 3D 프린팅 기술은 이미 JIG 및 Fixture 제작, 유지보수 부품 제작, 최종 사용 부품 생산 등 폭넓은 용도에서 응용이 진행되고 있습니다. 그러나 동시에, 엔지니어링 조직 내 적절한 소재 선택 및 설계 최적화에 대한 이해도가 요구되며, 새로운 제작 방식에 익숙하지 않은 조직 내 학습과 훈련 시간이 필요하다는 과제도 남아 있습니다.
그럼에도 불구하고, 기존 금속 가공 공정 대비 원재료 절감, 납기 단축, 공급망 자립이라는 데서 오는 경제적 혜택은 도입 필요성을 강하게 뒷받침하고 있습니다. 특히 중장기적으로 볼 때 디지털 제조 플랫폼과의 통합은 상당한 수준의 부가가치를 제공합니다.
미래 전략 수립을 위한 기술적 참고자료 제공
이번 웨비나는 여러 산업 분야 실무자들의 전략적 의사결정에 실질적 자료로 활용될 수 있는 구조로 기획되었습니다. 복합소재 특성 분석, 응용분야별 기대 성능, 장비별 생산성 비교 등의 정보가 기술 도입 여부를 고려하는 기업들에게 명확한 방향성을 제시합니다.
또한, 실제 사례 중심의 세션 구성은 기술적 이해도를 높이고, 실제
한양3D팩토리는 구동 및 이동 관련 산업의 혁신을 위해 신뢰할 수 있는 복합소재 3D 프린팅 솔루션을 제공합니다. 지속 가능한 제조 혁신을 위해 본 사례를 검토하시기 바랍니다.
