프레스 프린트

군이 전력 효율과 준비 태세를 개선하기 위해 3D 프린팅에 투자하고 있다

포럼 스태프

3D 프린팅 같은 고속 주문 맞춤형 기술은 전장이나 인도주의적 구호 임무 중 군인이 더욱 효율적으로 활동하는 데 도움을 줄 수 있다. 인도 태평양과 기타 지역의 군은 전력을 현대화하는 이 도구의 연구, 개발, 획득에 많은 투자를 했다.

그리고 군대는 최소 지난 10년 동안 이 기술을 사용하여 전투 차량용 무기와 부품을 수리하고 교체했다. 주일미군은 3D 프린팅을 활용하여 코로나19 방역용 페이스 실드와 마스크를 제작했다. 또한 이 기술은 다리와 주택을 3D 프린팅하는 데 사용된다. 현재, 군용 트럭의 외관을 한 피스로 찍어내는 대형 3D 금속 프린터 개발 계획도 진행 중이다.
전문 분야에서 3D 프린팅은 적층 제조(AM)로 알려져 있다. 이 프로세스는 3D 모델 데이터를 사용하여 보통 재료를 층층이 쌓아 부품을 만든다. 영국에 본사를 둔 자동 제조 회사인 AMFG에 따르면 인도 태평양 지역에서만 3D 프린팅에 대한 지출이 2024년까지 미화 36억 달러 이상으로 증가할 것으로 전망된다.

2021년 4월 제너럴 일렉트릭 애디티브 아시아 태평양 사업부의 제너럴 매니저 제크 한 탄(Czek Haan Tan)은 GE.com 블로그에서 “전 세계적으로 정책 입안자들이 인공 지능, 자동화, 적층 제조를 산업 전략과 정책에 통합하는 방법을 재고하고 있다”며 “하지만 아시아에서는 코로나19 팬데믹 이전에도 정책 입안자들이 이미 첨단 기술에 전념하고 있었다”고 밝혔다.

2019년 11월 AMFG 보고서에 따르면 중국은 인도 태평양 3D 프린팅 시장에서 가장 큰 비중을 차지하고 있으며 일본, 한국, 아세안이 그 뒤를 따르고 있다. 이어서 오스트레일리아와 인도가 동일한 시장 점유율을 기록하고 있다. AMFG는 3D 프린팅 지출 면에서 미국이 나머지 인도 태평양 국가를 모두 합한 것보다 많은 액수를 기록했으며 유럽연합은 인도 태평양 국가에 비해 약간 적은 액수를 기록했다고 보고했다. 다른 산업 수치에서 유럽은 인도 태평양을 앞서고 있다.

비즈니스 인사이더는 “3D 프린팅은 믿을 수 없는 새로운 디자인을 가능하게 할 뿐만 아니라, 방위 산업은 물론 글로벌 경제를 완전히 변화시켜 전쟁과 외교 정책을 혁신할 것이다”라며 “이러한 혁신의 최전선에 수십억 달러 규모의 방위 산업이 있으며, 미군은 군복과 합성 피부를 인쇄하여 전투 중 부상을 치료하는 것은 물론 식량을 제공하기 위해 이미 상당한 투자를 하고 있다”고 전했다.

미국은 업계 리더로서 2021년 1월 미국 국방부 적층 제조 전략을 발표한 것을 비롯하여 3D 프린팅 정책을 정기적으로 업데이트하고 있다. 전략에서는 적층 제조를 “국방 시스템의 혁신과 현대화를 가능하게 하고, 준비 태세를 지원하고, 전투 준비를 강화하는 강력한 도구”라고 기술하고 있다.

국방부에 따르면 3D 프린팅은 세 가지 방법으로 군사 작전을 강화할 수 있다.

• 국방 시스템 현대화 적층 제조는 재료, 기계, 설계 프로세스를 통합하여 기존 제조 방법으로 만들 수 없는 부품 형상을 구현함으로써 구성 요소를 설계하는 방법에 근본적인 변화를 가져온다. 이러한 혁신적인 설계로 작전 성능을 크게 강화할 수 있다. 시스템의 성능도 기타 센서 및 전자 구성 요소에 프린팅된 재료를 통합하여 개선할 수 있다.”
• 재료 준비 태세 향상 적층 제조는 실제 사용까지 걸리는 시간을 줄여, 필요시 전투원에게 중요 역량을 제공할 수 있다. 시제품을 신속하게 제작하여 개발 시간을 줄이고 반복 속도를 높인다. 적층 제조 시스템은 기능적으로 상자에 담긴 공장이며 간편하게 켜고 끌 수 있는 디지털 제어 생산 라인이다.”
• 전투 혁신 및 역량 강화 전술 부대는 적층 제조를 통해 전역에서 혁신적인 솔루션을 개발할 수 있다. 적층 제조는 미군이 미군의 최대 강점인 전투원에게 더 집중할 수 있도록 도와준다. 적층 제조는 전투원에게 강화된 역량을 제공하지만 안전 지침, 교육, 시스템과 균형을 이루어 적절한 사용을 뒷받침해야 한다.”

결론: 3D 프린팅으로 더욱 치명적인 시스템 운용, 준비 태세 강화, 전역에서 실시간으로 문제를 해결할 수 있는 전투원 육성이 가능해졌다.

3D 프린팅 기술이 발전하는 동안 군은 그 기술의 응용에 적응하고 있다. 예를 들어, 디진 잡지에 따르면 2013년 미군은 아프가니스탄에 부품이 배송되기를 기다리는 대신 이동형 3D 프린팅 랩을 사용하여 현장에서 장비 수리용 예비 부품을 제작했다.

3D 프린팅 잡지 All3DP는 “미국부터 오스트레일리아까지 군은 수십 년 동안 적층 제조의 잠재력을 인식하고 이미 현장에서 3D 프린터를 사용하고 있다. 3D 프린팅으로 제작된 부품은 현재 중요 항공기 엔진, 전차, 잠수함은 물론 군인에게도 사용되고 있다”고 전했다.

오스트레일리아 육군은 2022년까지 금속 3D 프린팅 회사 SPEE3D와 협력을 연장했으며, 이는 제1전투서비스지원대대가 야전에서 금속 부품을 3D 프린팅하여 공급망을 개선하는 데 도움을 주고 있다.

오스트레일리아 국방부에 따르면 제1전투서비스지원대대 지휘관 케인 라이트(Kane Wright) 중령은 “현장에서 주문형 부품을 설계하고 인쇄하여, 장비를 즉시 가동하고, 전장에서 핵심 역할에 복귀할 수 있다. 이러한 최신 기술로 짧은 시일 내에 필요한 것을 정확히 만들어 공급망을 강화할 수 있다”며 “이제 기술에 능숙한 대원들은 SPEE3D의 기술을 활용하여 관리 및 병참 부담을 줄이고, 기지나 기존 민간 업체에 문의하지 않고 직접 문제를 해결할 수 있다”고 말했다.

오스트레일리아는 시범 프로그램을 통해 대원들이 예비 부품 설계부터 프린팅까지 전 과정을 현장에서 제어할 수 있는 길을 마련했다.

2015년 중국 인민해방군은 공개 훈련을 통해 3D 프린팅을 시연했다. 3DPrint.com에 따르면 인민해방군은 훈련 중 유조차 화재에 대응하는 동안 차량 손상을 발견했다. 대원들은 필요한 부품이 없었지만 기술자가 응답하고 차량을 수리할 때까지 기다리는 대신, 3D 프린터를 사용하여 차량을 완전히 복구했다.

3DPrint.com에 따르면 훈련에 참가한 인민해방군 동카이이(Dong Kaiyi)는 “예전처럼 더 이상 부품을 가공하지 않아도 된다. 계획, 연마, 라우팅 또는 기타 복잡한 프로세스가 더 이상 필요하지 않다”며 “이제 3D 프린터 사용으로 현장 수리 효율이 개선됐으므로 기존의 많은 중장비와 작별할 수 있다”고 말했다.

전문가에 따르면 중국 군사 기술의 발전에 대한 공개적인 확인은 어려울 수 있다. 인민해방군 웹사이트 차이나 밀리터리에 따르면 2020년 중반 중국우주기술연구원은 우주에서 최초로 3D 프린팅 실험을 실시하여 벌집 구조를 가진 평판과 연구원의 모기업인 중국항천과학기술공사의 엠블럼을 제작했다고 발표했다.

다른 기술과 마찬가지로 3D 프린팅에도 과제는 있다. 랜드사는 《2040년 적층 제조: 강력한 활성자, 파괴적인 위협》이라는 보고서에서 이 내용을 자세히 다루었다.

랜드사는 “적층 제조가 안보에 미치는 영향 중 일부는 어렵지 않게 짐작할 수 있다. 더 쉽고 저렴하게 무기를 프린트해 만들 수 있게 됨에 따라 운동성 공격의 위협, 즉 살상 무기의 사용이 크게 증가할 수 있다”며 “해외 테러리스트와 기타 폭력적인 극단주의자들은 인터넷을 통해 새롭고 더 위험한 무기의 프린트 가능한 디자인을 이용할 수 있을 것이다. 자생 반체제 인사와 ‘고립주의자’들도 적층 제조로 학교, 정부 건물, 공항처럼 과거에는 접근할 수 없었던 곳에서 무기를 간편하게 프린트할 수 있을 것이다”라고 지적했다.

랜드사는 적층 제조에 대한 교육과 함께 이것이 개인, 사회, 군대의 안보에 지닌 위험에 대한 인식을 높여야 한다고 경고했다. 랜드사에 따르면 정책결정자도 3D 프린팅을 균형 있게 규제하여, 군과 기타 사용자가 이 기술을 좋은 목적에 사용하는 능력을 본의 아니게 막지 아니하고, 동시에 독점 기술을 보호하도록 해야 한다.

랜드사는 “모든 신기술에는 잠재적인 이익과 위협이 있다. 많은 위험이 있지만 정책결정자는 적층 제조 기술로 인한 어려운 안보 문제를 해결해야 한다. 오늘의 결정에 따라 앞으로 직면하게 될 기회와 위협이 달라질 수 있다”고 마무리하며, 잠재적인 안보 영향을 이해하기 위해 더 많은 연구가 이루어져야 한다고 덧붙였다. “이제 이 강력한 신기술이 지닌 경이로운 잠재력 그리고 그것이 가져올 수 있는 부정적인 결과를 고려해야 한다.”