한양3D팩토리, SLS 3D 프린팅 기술로 로봇 산업의 혁신을 이끌다: 맞춤형 로봇 섀시 성공 사례
그 날이 아직도 생생합니다. 생산 라인에 투입될 새로운 서비스 로봇 개발을 앞두고, 기존의 제조 방식으로는 도저히 해결할 수 없는 난관에 봉착했던 순간을 말입니다. 복잡한 형상과 경량화라는 두 가지 요구 조건을 동시에 만족시키는 섀시를 제작해야 했지만, 기존의 절삭 가공 방식으로는 불가능했습니다. 금형 제작에는 막대한 비용과 시간이 소요될 뿐만 아니라, 잦은 설계 변경에 유연하게 대처할 수 없다는 문제점도 있었습니다. 그때, 한양3D팩토리가 SLS 3D 프린팅 기술을 통해 제시한 솔루션은 새로운 가능성을 제시하였습니다. 로봇 산업은 끊임없이 변화하고 있으며, 그 중심에는 3D 프린팅 기술이 자리 잡고 있습니다. 특히, 선택적 레이저 소결(SLS) 방식은 복잡한 형상과 우수한 기계적 물성을 요구하는 로봇 부품 제작에 적합한 기술입니다.
본 사례 연구에서는 한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술을 활용하여 로봇 섀시를 제작한 고객 사례를 분석하고, 3D 프린팅 기술이 로봇 산업에 제공하는 가능성을 살펴보고자 합니다. 특히, 맞춤형 설계, 복잡한 형상 구현, 경량화 설계, 재료 선택의 다양성, 제작 시간 단축 등 SLS 방식의 주요 장점을 실제 고객 사례를 통해 조명하고, 한양3D팩토리가 어떻게 고객의 과제 해결을 도왔는지를 소개합니다. 로봇 섀시는 로봇의 전체 구조를 지탱하고, 각종 부품을 탑재하는 중심적인 부위인 만큼, 높은 강도와 내구성은 물론, 로봇의 성능과 효율성을 극대화할 수 있는 최적의 설계가 요구됩니다. 하지만 기존의 방식으로는 이러한 요건을 만족시키는 데 많은 제한이 따랐습니다. 복잡한 내부 구조 구현이나 무게 절감을 위한 구조 최적화 등이 어려웠으며, 금형 제작은 시간과 비용의 부담이 컸습니다. 이와 같은 한계를 극복하고자 한양3D팩토리는 SLS 방식의 3D 프린팅 기술을 활용하고 있습니다.
한양3D팩토리는 이러한 기술의 장점을 활용하여 고객에게 로봇 섀시 제작의 새로운 해법을 제시하고 있습니다. 한 고객사는 서비스 로봇 개발 과정에서, 섀시의 경량화와 함께 로봇 내부의 복잡한 구성 요소 배치를 동시에 달성해야 하는 과제에 직면하였습니다. 기존의 제조 방식만으로는 이를 충족하기 어려웠기에, 고객사는 한양3D팩토리에 협력을 요청하였습니다. 이에 따라 한양3D팩토리는 SLS 방식의 적층 제조 기술을 기반으로 하여, 복잡한 내부 경로와 부품 장착 구조를 통합하고도 무게를 줄일 수 있는 맞춤형 섀시 설계를 제안하였습니다. 또한 사용 환경에 맞는 재료 선택을 지원함으로써 로봇의 안정성과 성능 향상을 돕는 방식으로 접근하였습니다. 예컨대, 내열성과 내화학성이 필요한 환경에서 사용할 경우에는 PA12 소재를 적용하였고, 강도와 경량화를 동시에 확보해야 할 경우에는 PA6-CF 복합재를 사용하였습니다.
이러한 접근 방식은 고객사의 문제를 실질적으로 해결하는 데 기여하였습니다. SLS 방식으로 제작된 이 섀시는 복잡한 형상 구현뿐만 아니라 설계 유연성 면에서도 장점을 발휘하였으며, 전체 개발 프로세스의 속도를 높이는 데도 도움이 되었습니다. 고객사의 엔지니어는
“한양3D팩토리의 SLS 3D 프린팅 기술 덕분에, 기존에는 상상할 수 없었던 혁신적인 로봇 섀시를 제작할 수 있었습니다. 특히, 복잡한 형상을 구현하면서도 무게를 줄일 수 있었던 점이 매우 만족스럽습니다.”
라고 언급하였습니다. 이 섀시는 실제 양산 로봇에 적용되어 시장에 출시되었고, 현장에서도 긍정적인 평가를 받고 있습니다.
뿐만 아니라, 또 다른 고객사는 농업용 로봇 섀시 제작에 있어 SLS 방식의 효과를 경험하였습니다. 이 로봇은 밭작물 관리 및 수확, 잡초 제거 등 다양한 농작업에 특화된 제품으로서, 섀시에는 미세 입자, 습기, 온도 변화 등에 대응할 수 있는 물성이 요구되었습니다. 한양3D팩토리는 이에 적합한 재료로 탄소 섬유 강화 폴리아미드(PA6-CF) 복합재를 선택하고, 내부에 복잡한 배선 경로나 센서 탑재 구조를 포함하는 설계를 적용하였습니다. 고객사의 연구원은
“SLS 방식으로 제작된 섀시는 기존의 알루미늄 섀시에 비해 무게가 훨씬 가벼우면서도 강도가 뛰어나 농작업 로봇의 성능을 향상시키는 데 크게 기여했습니다. 또한, 섀시 내부에 배선 경로와 센서 장착 공간을 통합하여 로봇의 디자인을 더욱 깔끔하게 만들 수 있었습니다.”
라고 평가하였습니다.
한양3D팩토리는 이러한 사례 외에도 극한 환경에서 작동하는 로봇 섀시 제작에 있어 SLS 기술을 활용하고자 하는 요구에도 대응하고 있습니다. 예를 들어, 재난 대응용 로봇이나 행성 탐사 로봇과 같은 분야에서는 온도 변화, 충격, 방사선 등으로부터 중요한 부품을 보호할 수 있는 구조적 성능이 요구됩니다. 이에 한양3D팩토리는 고강도 재료를 통한 경량 설계와 함께 복잡한 내부 기능 구조의 통합에 초점을 맞추었습니다. 냉각 구조나 방사선 차폐 설계 또한 적층 방식으로 구현할 수 있는 점은 SLS 방식의 큰 장점 중 하나입니다.
이와 같이, 맞춤형 설계, 복잡한 형상 구현, 경량 구조 설계, 재료 다양성, 제작 시간 단축 등 SLS 3D 프린팅의 이점은 로봇 섀시 제작에 효과적으로 적용되고 있으며, 한양3D팩토리는 이를 통해 고객의 다양한 목적을 충족시키고 있습니다. 다만, SLS 방식은 여전히 제작 단가가 높고 사용 가능한 재료의 범위에 제한이 있으며, 표면 품질이 거칠어 후처리가 필요한 경우가 많다는 점도 고려되어야 합니다. 이러한 이유로 기업은 SLS 방식의 적용에 앞서 제품의 기능적 요건, 양산 규모, 환경 특성 등을 종합적으로 검토할 필요가 있습니다.
한양3D팩토리는 이러한 제한점을 해소하기 위한 다양한 노력을 기울이고 있습니다. 예컨대, 공정 최적화와 소재 연구 개발을 통해 제작 단가를 낮추려 하고 있으며, 표면 품질을 개선하기 위한 후처리 기술도 지속적으로 개선하고 있습니다. 아울러 3D 프린팅 전문 인력을 바탕으로 고객에게 설계 및 제작 컨설팅을 제공함으로써 기술 도입 초기의 어려움을 해소하도록 지원하고 있습니다. 이러한 종합적인 접근 방식은 한양3D팩토리가 단순한 제작을 넘어 고객의 파트너로서 자리매김하는 데 기여하고 있습니다.
결론적으로, 한양3D팩토리는 SLS 3D 프린팅 기술을 활용하여 로봇 섀시 제작 분야에 혁신적인 변화를 제공하고 있습니다. 3D 프린팅 기술의 지속적인 발전과 함께, 향후 SLS 방식의 적용은 더욱 확대될 것으로 예상되며, 이에 발맞추어 한양3D팩토리는 기술 개발과 고객 지원을 통해 로봇 제조 산업에서의 입지를 더욱 강화할 것입니다. 한양3D팩토리는 고객과의 협력을 통해 아이디어를 실현하는 제작 기반을 제공함으로써, 제품 가치 향상에 지속적으로 기여할 예정입니다.
이번 프로젝트에서는 SLS 3D 프린팅 방식의 장점을 극대화하여, 고강도·경량화·복잡한 형상을 동시에 구현한 로봇 섀시를 성공적으로 제작하였습니다. 이를 통해 로봇 개발의 유연성과 제작 효율성이 향상되었으며, 한양3D팩토리는 고객 맞춤형 3D 프린팅 로봇 부품 제작에 있어 신뢰할 수 있는 협력 파트너로서 역할을 수행하였습니다. 향후 유사한 기술 적용을 검토하실 때 본 사례를 기술적 참고자료로 활용하시기 바랍니다.
