앞서 DN솔루션즈는 지난해 7월 경남 진해에 자리 잡은 해군정비창에 DED (Directed Energy Deposition) 금속 적층제조 기술을 적용한 적층·절삭 복합가공기를 납품했다. 이후 DN솔루션즈의 금속용 3D프린터는 대한민국 해군의 전투 준비태세의 한 축을 담당하는 해군정비창의 최첨단 무기 역할을 하고 있다.

DN솔루션즈는 최근 육군정비창에서 또 다른 금속용 3D프린터를 수주했으며, 올해 연말까지 납품할 계획이다.

해군정비창 3D프린터팀은 2017~2023년 600여 종 6000여 점의 비(非)금속 소재 부품을 3D프린터로 직접 제작해 왔는데, DN솔루션즈의 금속용 3D프린터를 들이면서 금속 소재 부품도 직접 적층 방식으로 제작 및 수리할 수 있게 됐다.

DN솔루션즈의 금속용 3D프린터는 이지스함을 비롯한 해군의 주요 전투 자산의 정비에서 맹활약하며 정비 시간과 조달 비용을 줄이고, 전투 자산의 가동률을 높이고 있다. 해군정비창 3D프린터팀장 이용진 사무관은 “일부 부품의 경우 수리를 위해 미국이나 독일쪽 본사로 보내면 수리 완료에 1년 이상 걸렸지만, 지금은 적층 제조 방식을 이용해 1주일 정도면 수리를 마칠 수 있게 됐다”며 “팀원들이 모두 노력해 조기에 장비 가동을 안정화하고 성과를 만들 수 있었다”고 말했다.

그 결과 해군정비창 3D프린터팀은 지난 6월 국방부가 주최한 제3회 3D 프린팅 경진대회 시상식에서 함정용 축(shaft) 부품의 재생 정비 성과를 인정받아 국방부 장관상을 수상했다.

해군 수상함에는 발전기 펌프 및 전동기 등 20만여 개의 다양한 계통의 축류가 운용되는 것으로 알려졌지만, 극단적 운용 환경으로 부품이 빠르게 손상된다. 해상은 육상보다 더 격렬한 진동으로 인해 축계 마찰부 마모가 더 심하기 때문이다. 바닷물의 염분에 노출된 부품들은 부식도 빠르다.

이에 해군은 DN솔루션즈의 금속용 3D프린터를 도입해 손상된 부분만 적층 방식으로 재생 복원해 정비 시간과 비용을 줄이기로 했다. 결과는 대성공으로 심지어 일부 부품에서는 금속 적층을 통해 기존 정비품보다 기계적 성질 개선도 가능해 전투 자산의 정비 주기를 줄이고 수명을 연장할 수 있었다.

DN솔루션즈의 금속용 3D프린터는 장시간 연속 가동에도 안정적인 퍼포먼스를 보이며 해군정비창 요원들의 사기를 돋우고 있다. 이용진 사무관은 “어느 부품은 크기가 크고 수리 일정도 긴급해 금속용 3D프린터를 72시간 연속가동한 적이 있다”며 “토요일부터 월요일까지 이어지는 연휴 기간이었지만 정비창 요원들은 교대로 밤을 새워 가면서도 임무를 완수하는 보람을 느꼈다. 앞으로도 팀원 모두 국방 과학 강군이 될 수 있는 밑거름이 되도록 더 노력하겠다”고 말했다.

군의 전투 자산은 다품종 소량생산이라는 특수성으로 인해 지금까지 부품 조달이 쉽지 않았다. 이는 정비 기간을 길어지게 하고 전투 자산의 가동률을 떨어트린다. 이에 국방부는 2012년부터 각 군 정비창을 중심으로 산업용 3D프린터를 도입해 전투 장비 부품을 자체 생산할 수 있는 인프라를 구축해 왔다. 현재는 군수지원여단급 정비부대까지 3D프린터를 확대 보급하고 있다. 국방부는 2015~2023년 총 6만6871점의 부품을 자체 제작해 약 65억원의 예산을 절약했다고 분석하고 있다.

용어설명

· 머신 툴(Machine Tool): 기계를 제작하기 위한 기계, 마더 머신(Mother Machine)으로도 불린다. 절삭구를 사용해 금속이나 기타 재료를 자르거나 깎고, 갈아내거나 구멍을 뚫는 등의 방법을 통해 공작물을 필요한 모양으로 만드는 장비이다.
· DED 적층제조 기술: 레이저 등을 쬐어 금속 재료를 녹인 뒤 이를 쌓아 올려 3차원 형상을 구현하는 기술이다. 고부가가치 부품의 제작과 수리에 널리 쓰이며, 기존 부품의 손상 부분을 수리하는데 특히 유용하다는 평가다. 레이저를 이용해 정밀도가 높은데다가 금속 분말이나 와이어 등 다양한 재료를 쓸 수 있기 때문이다. 금속 적층 기술로 제품을 제작·수리하는 경우, 적층부의 형상 정밀도나 표면 품질 확보를 위해 절삭 공정이 필수적이다. DN솔루션즈 금속용 3D프린터는 적층 공정과 다축 절삭 공정을 하나의 장비에서 수행할 수 있어, 원하는 수준의 형상 정밀도나 표면 품질을 확보할 수 있다. 따라서 금속 적층을 기반으로 한 수리 공정에 활용도가 높다.

출처 : DN솔루션즈