산업용 로봇의 핵심 부품 중 하나인 로봇 커버는 외관을 구성할 뿐 아니라 내부 요소를 보호하고, 외부와의 접촉 시 안전성을 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히 작동 환경이 복잡하고 다양한 충격에 노출되는 산업 현장에서는 내구성과 정밀도가 우수한 커버가 필수적입니다.
이번에 소개할 제작 사례는 SLA 공법으로 출력한 로봇 커버입니다. SLA는 광경화성 수지를 정교하게 경화시키는 방식으로, 복잡한 형상과 매끄러운 표면을 구현하는 데 최적화된 3D 프린팅 기술입니다.
설계 초기 단계부터 유선형 구조와 세밀한 곡면 형상을 요구했던 이 로봇 커버는 기존 가공 방식으로는 구현이 어려웠던 곡률 표현을 정확하게 재현할 수 있어, SLA 방식이 적합하다고 판단했습니다. 실제로 초기 출력물은 도면과 거의 완벽히 일치했으며, 마감 처리 없이도 표면 품질이 매우 우수했습니다.
또한, 투명 레진을 활용해 어느 정도 내부 구조를 육안으로도 확인할 수 있도록 제작했는데, 이를 통해 유지보수 시 커버를 분리하지 않고 상태 파악이 가능하도록 설계되었습니다. 조립 호환성 또한 뛰어나, 별도의 후가공 없이도 기존 제품과 무리 없이 조립되었습니다.
가장 많은 시간을 들였던 부분은 커버의 체결 및 고정 설계였습니다. 로봇 본체와 결합되는 부분의 틈새나 유격이 발생하면 외부 충격이나 진동에 민감해질 수 있기 때문인데요, SLA 출력물은 0.1mm 이하의 정밀도를 구현할 수 있기 때문에, 이런 민감한 부분에서 상당한 이점을 제공했습니다.
또한 커버 내 특정 부위에는 센서가 탑재돼야 했기에, 삽입 공간의 구조를 복잡하게 구성해야 했고, 이는 일반 사출 금형 제작으로는 시간과 비용이 과도하게 들 수밖에 없는 사양이었습니다. 하지만 3D 프린팅을 통해 설계 변경에 유연하게 대응하면서도 필요한 기능적 요건을 만족시킬 수 있었죠.
실제 SLA 방식으로 제작된 로봇 커버는 다양한 테스트 환경에서도 안정적인 성능을 보였습니다. 온도 변화 및 진동 테스트에서도 형상이나 체결 구조에 이상이 없었고, 전용 도료를 사용한 후처리 과정에서는 도장 품질도 우수하게 유지되었습니다.
특히 이 커버는 반복 생산에 앞서 초기 시제품 단계에서의 피드백을 반영해 설계를 수차례 수정했는데요, 이런 반복 개발 과정에서 SLA의 빠른 제작 속도와 높은 정밀도가 큰 역할을 했습니다. 최종 설계가 확정되기 전까지 언제든 빠르게 피드백을 시각화할 수 있었던 점은 로봇 개발 기간 단축에 직접적인 기여를 했습니다.
개발에 참여한 엔지니어들도 생산성 향상 외에도 SLA 출력물을 통해 외관 완성도에 대한 만족도가 높았다고 전했습니다. 로봇 디자인이 자칫 투박해 보일 수 있는 부분을 매끄럽고 섬세하게 처리함으로써, 사용자 관점에서도 호감도 높은 제품 이미지로 완성되었다는 평가가 많았습니다.
또한 커버 자체가 다양한 색상으로 출력 가능한 소재를 활용했기 때문에 시각적인 다양성 확보에도 도움이 되었으며, 향후 제품군에 따라 커버 색상을 다양화하는 방향까지 논의되고 있습니다. 이런 요소들은 최종 완성된 로봇 제품에서 브랜드 일체감을 높이는 디테일로 작용할 수 있죠.
SLA 방식의 로봇 커버 출력은 단순히 형상 구현 이상의 가치를 보여줬습니다. 물리적인 보호뿐만 아니라, 사용성과 생산 효율, 심미성까지 다방면에 걸쳐 긍정적인 영향을 준 셈이죠. 물론 최종 양산 단계에서는 내열성과 강성을 보다 강화한 재질의 대체 여부나 금형 전환 여부도 함께 고려되어야 하겠지만, 시제품 단계에서는 충분한 가능성을 입증한 사례였습니다.
앞으로도 로봇 산업에서 SLA 방식은 복잡한 커버 설계나 단기 반복 개발이 필요한 부품 제작에 있어 중요한 솔루션으로 자리 잡을 것으로 기대됩니다. 특히 점점 더 정교한 외형과 세밀한 기구 설계를 요구하는 차세대 로봇 기술에서, 이러한 고정밀 출력 기술이 차지하는 비중은 점차 커질 것입니다.
이번 프로젝트는 SLA 출력물의 강점과 활용 가능성을 다시금 확인케 한 경험이었으며, 이를 바탕으로 다양한 로봇 파츠에 커스터마이징된 커버 제작이 가능하다는 자신감도 얻게 되었습니다.
앞으로 SLA 3D 프린팅은 단순한 제품 외관 모델링을 넘어, 실사용에 가까운 테스트 파츠 제작과 양산 전단계의 고도화된 프로토타이핑 수단으로 널리 활용될 수 있을 것입니다. 특히 반복 테스트와 빠른 수정이 중요한 로봇 산업 내에서는 그 효과가 더욱 크게 작용하죠.
이번 로봇 커버 제작 사례를 통해 SLA 방식은 복잡한 곡면 디자인 구현뿐만 아니라, 정밀하고 빈틈없는 조립 구조 완성에도 큰 도움이 되었음을 확인할 수 있었습니다.
향후에는 센서 하우징이나 조인트 커버 등 다른 주요 파츠로도 SLA 기술을 적용해 테스트를 이어갈 계획입니다. 각각의 파트 특성과 적용 조건이 다르기 때문에, 거기에 맞는 소재와 구조 설계를 병행하며 기대 성능을 검증해 나갈 예정입니다. 이러한 시도들이 로봇 부품의 제작 퀄리티는 물론, 전반적인 개발 시간과 완성도를 함께 향상시킬 것으로 기대됩니다.
SLA 방식의 장점은 그리팅 이후 공차 오차가 적고 매끄러운 표현이 가능하다는 점입니다. 때문에 구조적 성능은 물론, 외형 디자인까지 고급스럽게 마무리하고 싶은 산업용 로봇이나 특수목적 로봇 제품에 적합한 선택이 될 수 있습니다.
정밀성과 속도, 시각적 완성도까지 모두를 만족시키는 3D 프린팅 방식의 실제 사례를 통해, 로봇 개발의 새로운 가능성을 함께 고민해볼 수 있는 계기가 되었기를 바랍니다.
이번 사례를 통해 SLA 출력 방식은 로봇 외형 파츠 제작 시 정밀도와 설계 유연성, 시각적 완성도 측면에서 실질적인 장점을 갖추고 있음을 확인할 수 있었습니다. 산업용 로봇 분야에서의 시제품 개발이나 소량 생산을 고려하실 경우, 한양3D팩토리와의 상담을 통해 보다 구체적인 적용 가능성을 검토해 보시기 바랍니다.