공작기계 글로벌 3위 업체인 경남 창원의 DN솔루션즈가 해군에 납품한 금속용 3D프린터가 1년 만에 핵심 자산으로 자리 잡았다. DN솔루션즈는 지난해 7월 경남 진해의 해군정비창에 금속 적층제조 기술을 적용한 적층·절삭 복합가공기를 납품한 바 있다. 이 금속용 3D프린터는 대한민국 해군의 전투 준비태세의 한 축을 담당하는 해군정비창의 최첨단 무기 역할을 한다는 게 DN솔루션즈 설명이다.

경남 창원시 진해구에 있는 해군정비창의 최광용 주무관이 DN솔루션즈의 금속용 3D프린터를 사용해 정비를 수행 중이다. DN솔루션즈 제공

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

DN솔루션즈의 금속용 3D프린터는 다목적 수직형 머시닝센터를 기반으로 금속 분말을 뿌리면서 고출력 레이저를 쬐어 적층 하는 DED(Directed Energy Deposition) 기술을 적용한 장비다. DED 적층제조 기술은 레이저를 쬐어 금속 재료를 녹인 뒤 이를 쌓아 올려 3차원 형상을 구현하는 기술이다. 레이저를 이용해 정밀도가 높은 데다 금속 분말을 비롯해 다양한 재료를 쓸 수 있기 때문이다.

이 장비는 적층 공정과 다축 절삭 공정을 하나의 장비에서 수행할 수 있어 원하는 수준의 형상 정밀도나 표면 품질을 확보할 수 있다. 금속 적층을 기반으로 한 수리 공정에 활용도가 높다.

DN솔루션즈의 금속용 3D프린터는 이지스함을 비롯한 해군의 주요 전투 자산의 정비에서 맹활약하며 정비 시간과 조달 비용을 줄이고 전투 자산의 가동률을 높인다. 해군정비창 3D프린터팀장 이용진 사무관은 “일부 부품의 경우 수리를 위해 미국이나 독일 쪽 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 약 20만 개의 다양한 계통의 축류가 운용되는 것으로 알려져 있지만 극단적 운용 환경으로 부품이 빠르게 손상된다. 해상은 육상보다 더 격렬한 진동으로 인해 축계 마찰부 마모가 더 심하기 때문이다. 염분에 노출된 부품은 부식도 빠르다.

DN솔루션즈는 해군정비창뿐 아니라 육군정비창에서도 또 다른 금속용 3D프린터를 수주했으며, 올해 연말까지 납품할 계획이다.