아이원랩, 폼랩스 SLS 3D 프린팅 기반 군용 드론 개발·생산 체계 구축

[산업일보]
국방·AI 기술기업 아이원랩(I1LAB)이 글로벌 3D 프린팅 기업 폼랩스(Formlabs)의 SLS(선택적 레이저 소결) 방식 장비를 도입해 군용 드론 개발과 부품 생산 체계를 구축했다.

아이원랩은 군용 드론과 AI 기반 운용 소프트웨어를 자체 개발하는 기업으로, 비행제어 시스템, 항공전자, 지상통제체계, AI 기반 임무처리 프로그램 등을 통합 개발하고 있다. 드론을 단순한 촬영 장비가 아니라 현장에서 데이터를 수집하고 분석하는 지능형 플랫폼으로 활용하는 것을 목표로 하고 있다.

반복되는 설계 변경에 대응하기 위한 내부 제조 체계 구축
군용 드론은 진동과 충격, 반복 체결, 장시간 운용 환경을 고려해야 하는 만큼 높은 신뢰성이 요구된다. 또한 설계 과정에서 작은 구조 변경만으로도 무게 중심, 냉각 구조, 센서 배치, 조립성 등이 달라지기 때문에 반복적인 설계 수정과 검증이 필요하다.

기존에는 이러한 설계 변경이 발생할 때마다 외부 제작에 의존해야 했으며, 수정 부품을 확보하는 데 수일에서 수주가 소요됐다. 이에 따라 개발 일정과 설계 검증 과정에도 영향을 받는 경우가 있었다.

아이원랩은 이러한 과정을 개선하기 위해 Formlabs의 Fuse 시리즈, Fuse Sift, 후처리 장비를 함께 도입해 출력부터 파우더 회수, 후처리까지 수행할 수 있는 SLS 제조 워크플로우를 구축했다.

SLS 방식은 별도의 서포트 구조 없이 복잡한 형상을 제작할 수 있어 드론 내부의 제한된 공간에 적용되는 경량 구조와 센서 장착부, 케이블 정리 구조 등을 제작하는 데 활용되고 있다.

설계 검증 주기 단축과 양산 부품 적용 확대
장비 도입 이후에는 설계 변경과 검증 과정의 대응 속도가 향상됐다. 기존에는 외주 제작으로 인해 일정 시간이 필요했던 부품 수정 작업을 CAD 설계 변경 후 출력해 실제 기체에 적용하고 검증하는 방식으로 운영하면서 설계 수정과 출력, 검증까지의 반복 주기를 크게 단축했다.

또한 SLS 장비는 시제품 제작뿐 아니라 실제 군용 드론에 적용되는 구조 부품, 전장 하우징, 센서 장착부, 내부 고정부품 등의 생산에도 활용되고 있다.

SLS 출력물은 반복적인 진동과 체결 하중이 발생하는 운용 환경을 고려한 부품 제작에 적용되고 있으며, 하나의 부품에 케이블 정리 구조와 방열 공간, 경량화 리브 등을 통합 설계할 수 있어 부품 수를 줄이고 조립 효율을 높이는 데 활용되고 있다.

아이원랩 정혁준 대표는 "기존 절삭가공이나 금형 방식만으로는 변화하는 드론 개발 요구사항에 신속하게 대응하는 데 한계가 있었다"며 "Formlabs SLS 장비는 시제품 제작을 넘어 군용 드론의 설계 변경과 검증, 실제 부품 생산을 연결하는 제조 인프라 역할을 하고 있다"고 말했다.

국방 드론 개발과 적층제조 적용 확대
아이원랩은 기체뿐 아니라 제어시스템, 항공전자, 지상통제체계, AI 소프트웨어까지 자체 개발하는 통합 개발 체계를 구축하고 있다.

이상은 본부장은 "국방 분야는 기술력뿐 아니라 실제 운용환경에서의 신뢰성, 보안성, 정비성, 공급망 안정성까지 함께 확보해야 하는 분야"라며 "이를 위해 자체 제조 역량을 강화하고 있으며 앞으로도 적층제조 적용 범위를 기체 구조물과 센서 장착부, 항공전자 하우징 등으로 확대할 계획"이라고 말했다.

회사는 장기적으로 적층제조를 군수지원 체계에도 활용하는 방안을 검토하고 있다. 설계 데이터를 기반으로 필요한 부품을 신속하게 제작할 수 있는 체계를 구축해 운용 유지율 향상에도 활용한다는 계획이다.

또한 Formlabs의 장비 운용, 파우더 관리, 출력 품질 안정화, 후처리 과정에 대한 기술 지원을 바탕으로 적층제조 활용 범위를 지속적으로 확대하고 있다고 설명했다.