로봇 섀시 혁신: 한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술 활용 사례

한양3D팩토리, SLS 3D 프린팅으로 로봇 섀시 제작의 새로운 가능성을 열다

"뭘 써도 만족스럽지 않아요..."
수많은 로봇 부품 제조업체와 협업하며 쌓아온 경험 속에서, 특히 로봇 섀시 관련하여 한 고객사의 어려움을 토로하던 담당자의 말이 뇌리에 깊숙이 박혔습니다. 로봇 산업은 끊임없이 변화하고 발전하며, 더욱 정밀하고 효율적인 부품에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 특히 로봇 섀시는 로봇의 성능과 내구성을 결정짓는 핵심 부품으로, 그 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 하지만 기존의 제조 방식으로는 이러한 요구를 충족시키기 어려웠고, 많은 기업들이 어려움을 겪고 있었습니다.

기존의 로봇 섀시 제작 방식은 금속 절삭 가공이나 사출 성형 등이 주로 사용되었습니다. 이러한 방식은 대량 생산에는 적합하지만, 소량 생산이나 맞춤형 설계에는 한계가 있었습니다. 또한, 복잡한 형상의 부품을 제작하기 어렵고, 재료 낭비가 심하다는 단점도 존재했습니다. 무엇보다 고객사들이 가장 어려움을 겪었던 부분은, 잦은 설계 변경에 따른 금형 수정 비용과 시간 소모였습니다. 새로운 로봇 모델을 개발하거나 기존 모델을 개선할 때마다 금형을 수정해야 했고, 이로 인해 개발 기간이 지연되고 비용이 증가하는 악순환이 반복되었습니다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 많은 기업들이 새로운 제조 기술을 모색하고 있었고, 그중에서도 3D 프린팅 기술이 주목받기 시작했습니다.

하지만 일반적인 3D 프린팅 기술은 로봇 섀시와 같이 높은 강도와 내구성을 요구하는 부품을 제작하기에는 다소 한계가 있다는 지적도 많았습니다. 특히, 복잡한 형상을 구현하면서도 충분한 기계적 특성을 확보하는 것이 주요 과제로 남아 있었습니다. 고객사들은 3D 프린팅 기술의 가능성은 확인했지만, 실제 로봇 섀시 제작에 곧바로 적용하기엔 기술 성숙도 측면에서 불확실성이 존재했습니다.

이러한 상황 속에서 한양3D팩토리는 SLS(Selective Laser Sintering, 선택적 레이저 소결) 방식의 3D 프린팅 기술을 통해 로봇 섀시 제작의 새로운 가능성을 제시했습니다. SLS 방식은 분말 형태의 재료를 레이저로 녹여 3차원 형상을 만드는 방식으로, 높은 정밀도와 기계적 강도를 구현할 수 있다는 장점이 있습니다. 특히 별도의 지지 구조물이 없이도 복잡한 형상의 부품을 제작할 수 있어 로봇 섀시 제작에 매우 적합한 기술로 평가받고 있습니다.

한양3D팩토리는 SLS 방식의 기술력을 바탕으로 여러 고객사들의 문제점을 해결하고자 노력해 왔습니다. 디지털 설계 기반 생산 시스템을 통해 고객 요구에 따라 섀시의 형상, 크기, 재료 설정을 유연하게 변경할 수 있도록 지원하고 있으며, 정밀한 3D 모델링을 통해 복잡한 설계도 충실히 구현할 수 있었습니다. 또한, 섀시 내부를 격자 구조(Lattice Structure)로 설계함으로써 불필요한 무게를 줄이고 기계적 특성은 유지할 수 있도록 했습니다. 이렇게 경량화된 섀시는 로봇의 기동성 향상 및 에너지 효율 개선에 기여하게 됩니다.

재료 선택 측면에서도 고객 특성별 대응력을 높였습니다. 일반 환경에서는 폴리아미드(PA), 고하중 환경에서는 탄소 섬유 강화 폴리아미드(CF-PA), 그리고 고온-극저온/고방사선 환경에서는 PEEK와 같은 고성능 엔지니어링 플라스틱을 적용함으로써, 다양한 프로젝트에 적합한 재료 솔루션을 제공하였습니다.

"SLS 방식의 잠재력을 최대한 이끌어내기 위해서는 설계 단계부터 3D 프린팅 공정을 고려해야 하며, 격자 구조와 같은 최적화된 설계를 통해 재료 사용량을 줄이고 강도를 극대화할 수 있습니다." - Autodesk 전문가

한양3D팩토리는 로봇 섀시 제작에 필요한 전 과정을 원스톱으로 제공하며 고객사의 프로젝트를 지원하고 있습니다. 이에는 설계, 재료 선정, 3D 프린팅, 후처리, 품질 검수가 포함되며, 각 단계에서 전문 인력이 협업하여 최상의 품질을 확보합니다. 특히 후처리 과정은 제품 완성도에 중대한 영향을 미치기 때문에 샌드 블라스팅, 표면 코팅, 도색 등의 처리를 통해 내구성과 외관 품질 향상에 주력하고 있습니다.

이러한 방식으로 제작된 섀시는 로봇 산업 내 다양한 기업들에게 주목받고 있으며, 다수의 실제 고객 사례에서 기술적/경제적 이점을 입증했습니다. 특히 맞춤형 설계 수요가 큰 분야에서 SLS 기반 로봇 섀시가 빠르게 확산되고 있으며, 까다로운 조립 조건이나 환경 조건에도 적응할 수 있다는 점은 고객사에게 실질적인 경쟁력으로 작용하고 있습니다.

향후에는 적층제조 기술을 활용하여 더욱 복합적인 기능을 통합한 섀시 구조도 구현 가능할 것으로 전망되며, 한양3D팩토리는 해당 기술 개발에 지속적으로 투자하고 있습니다.

SLS 방식의 도입으로 가장 눈에 띄는 변화 중 하나는 섀시 개발 기간 단축입니다. 기존의 방식에서는 섀시 설계 변경 시마다 금형을 새로 제작하거나 수정하는 과정이 필요했고, 이로 인해 수주부터 납품까지 상당한 시간이 소요되었습니다. 그러나 SLS 방식은 디지털 설계를 기반으로 하여 3D 모델 파일만 수정하면 새로운 설계를 바로 반영할 수 있습니다. 이를 통해 수일 내로 기능 시제품 혹은 양산용 섀시를 제작할 수 있게 되었습니다. 이는 제품 개발 주기를 단축시켜 기업의 시장 대응력을 높여주는 중요한 요소로 작용하였습니다.

또한 비용 측면에서도 SLS 방식의 효율성이 확인되었습니다. 기존 제조 방식은 금형 제작비, 공정 상의 재료 낭비, 긴 작업 시간이 문제였습니다. 반면, SLS 방식은 재료를 필요한 만큼만 사용하고, 자동화된 출력으로 인건비를 절감할 수 있습니다. 고객사들은 섀시 개발 예산을 줄일 수 있었고, 이를 통해 새로운 기술이나 디자인 개발에 자원을 집중할 수 있었습니다.

"한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술 덕분에 섀시 개발 기간을 50% 이상 단축하고, 제작 비용을 30% 이상 절감할 수 있었습니다. 덕분에 새로운 로봇 모델 개발에 더욱 집중할 수 있었고, 시장 경쟁력을 강화할 수 있었습니다." - 고객사 담당자

"기존에는 복잡한 형상의 섀시를 제작하는 것이 매우 어려웠습니다. 하지만 한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술을 통해 복잡한 형상의 섀시도 쉽고 빠르게 제작할 수 있게 되었고, 로봇 디자인의 자유도를 높일 수 있었습니다." - 고객사 개발자

농업용 로봇 제조 기업 A사 또한 SLS 방식을 도입하여 성능 향상을 경험한 사례입니다. 해당 기업은 거친 환경에서도 안정적으로 작동하는 로봇을 개발 중이었고, 이를 위해 강한 내구성과 방수성이 동시에 요구되는 섀시를 개발해야 했습니다. 한양3D팩토리는 이에 적합한 재료와 설계를 제안하여 로봇 구조의 문제를 해결할 수 있도록 지원했습니다. 그 결과 A사는 로봇 작동 시간을 연장하고 유지 보수 빈도를 감소시킬 수 있었습니다.

"한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술을 도입한 후, 농업용 로봇의 작동 시간이 20% 이상 증가했습니다. 이전에는 험난한 지형과 다양한 환경 조건으로 인해 로봇이 자주 고장났었는데, 한양3D팩토리의 섀시 덕분에 로봇의 신뢰성을 크게 높일 수 있었습니다." - A사 담당자

SLS 방식에 기반한 로봇 섀시 제작은 제조 유연성과 기능 통합 측면에서 로봇 산업 전반에 큰 시사점을 던지고 있습니다. 기업들은 이를 통해 제품 설계와 생산 방식을 재정의할 수 있으며, 신제품 출시에 필요한 리소스를 효율화할 수 있습니다.

SLS 방식이 특히 유리한 점은 맞춤형 설계 및 다양한 환경 조건에 대응 가능한 부품 생산에 적합하다는 점입니다. 기존 방식으로는 불가능했던 디자인 실현이 가능해지고 있으며, 이는 고객 만족도와 제품 경쟁력 강화로 이어지고 있습니다.

SLS 3D 프린팅 기술의 잠재력은 앞으로 더욱 부각될 것으로 예상됩니다. 로봇 제조업체들은 이 기술이 제공하는 유연성과 정밀도, 그리고 생산 효율성에 주목하고 있으며, 특히 고기능성 로봇 및 특수 환경에 대응하는 로봇 개발에서 핵심 기술로 자리 잡을 가능성이 높습니다.

다만, 기술 도입에 앞서 다양한 요소를 신중히 검토해야 합니다. 재료 특성과 구성 요소의 적합성, 설계 최적화, 후처리 조건 등은 제품 수명과 직접적으로 연관되므로 전략적으로 접근해야 합니다. 이에 한양3D팩토리는 기술 도입 평가부터 설계 지원, 시제품 제작, 그리고 양산 전환 단계까지 전 과정을 지원하고 있습니다. 맞춤화 설계 및 기능 최적화 요구가 높은 기업이라면, 한양3D팩토리와의 협업을 통해 실질적인 기술 혁신을 달성할 수 있을 것입니다.

"기술은 완성단계에 도달한 것이 아니라, 협업을 통해 현실화되었을 때 비로소 가치를 발휘합니다." - 한양3D팩토리 관계자

한양3D팩토리 사례는 로봇 산업 내 3D 프린팅 기술이 단순한 출력 수단이 아닌, 제품 경쟁력을 구성하는 전략적 자원으로 활용될 수 있음을 보여줍니다. 로봇 섀시 제작 과정에서 발현된 설계 유연성, 생산 시간 단축, 품질 안정성은 고객이 체감할 수 있는 실질적인 가치로 직결되고 있습니다. 앞으로도 한양3D팩토리는 고부가가치 로봇 부품 생산을 위한 기술 역량을 지속적으로 확장해 나갈 것입니다.

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이번 로봇 섀시 제작 사례는 SLS 방식 3D 프린팅 기술이 복잡한 형상 구현과 기계적 특성 확보를 동시에 충족할 수 있음을 보여주었습니다. 강도, 경량화, 유연한 설계 대응이라는 측면에서 3D 프린팅 기반 로봇 부품 제작의 실질적 가능성을 검토하실 수 있습니다. 향후 로봇 섀시 개발 시에는 한양3D팩토리의 기술적 접근방식을 참고하시기 바랍니다.