전장 한복판에서 부품을 출력하다

미 육군이 선택한 ‘원정형 3D 프린팅’의 현실적 해답

전장에서 고장 난 군용 차량 한 대는 단순한 장비 문제가 아니다.

그 차량을 복구하기 위해 투입되는 병력, 호송 차량, 항공 수송, 그리고 그 과정에서 발생하는 위험까지 모두 전투 자산이다.

이러한 현실 속에서 “부품을 기다리는 군대”에서

“부품을 직접 만드는 군대”로의 전환을 보여준 의미 있는 시연이 2025년 10월, 미국에서 진행되었다.

2026년을 앞당긴 실험, 작전부대 내 적층제조

2025년 4월, 미 국방부는 명확한 방향성을 제시했다.

“2026년까지 작전부대 내에 첨단 제조, 즉 3D 프린팅을 확대 적용하라.”

이에 발맞춰 미 육군연구소(ARL), 테네시 주 방위군, 테네시 대학교(UTK), 그리고 콜드 스프레이 금속 3D 프린팅 기업 SPEE3D가 힘을 합쳤다.

 

목표는 단 하나였다.

▶ 실제 작전부대 안에서, 실제 병사들이, 실제 장비를 대상으로 적층제조를 운용할 수 있는가?

 

 

 

‘원정형 제조(Expeditionary Manufacturing)’란 무엇인가

이번 시연의 핵심은 SPEE3D의 EMU(Expeditionary Manufacturing Unit), 즉 야전 배치가 가능한 금속 3D 프린팅 시스템이다.

이 시스템은 고온 용융 없이 금속 분말을 초고속으로 분사하는 콜드 스프레이(CSAM) 방식으로 작동한다.

• 고온 공정 없음
• 열 변형·크랙 위험 최소화
• 빠른 증착 속도
• 야전 환경에서도 운용 가능

즉, 전장에 맞춤형인 적층제조 기술이다. 

 

 

 

STEP 01. 실제 시나리오: 6주를 기다릴 것인가, 6시간에 해결할 것인가

시연은 가상의 전투 상황을 기반으로 구성되었지만,그 내용은 매우 현실적이었다.

● 쿠웨이트 FOB SABER에 주둔 중인 테네시 주 방위군

● 시리아 국경 인근 도심 분쟁 지역

● M-ATV(의무후송 차량) 의 핵심 부품 Combat Lock 파손

이 부품은 외부 침입을 막는 장치로, 고장 시 차량은 운용 불가 상태가 된다.

 

 

기존 방식이라면?

• OEM 부품 제작 → 미국 본토
• 항공 수송 → 해외 기지
• 헬기 이동 → 전방 기지
• 무장 호송 차량으로 도심 진입

➡ 약 6주 소요 + 다수 병력 위험 노출

적층제조를 적용하면?

• FOB 내에서 즉시 3D 프린팅
• 드론으로 부품 배송
• 현장 장착 후 차량 복귀

➡ 약 6시간

 

 

 

STEP 02. 단순한 ‘시제품’이 아닌, 실전 부품들

이번 행사에서는 실제 운용 중인 다양한 군수 부품들이 함께 전시되었다.

 

 

• M-ATV Battle Lock  ▼▼▼▼     좌) 3D 프린팅 부품 / 우) 순정 부품

• 브래들리 장갑차 포탑 내부 배기가스 팬 그레이드 ▼▼▼▼     좌) 3D 프린팅 부품 / 우) 순정 부품

 

 

• 전장 상황 디스플레이용 스크린 마운트 브래킷 ▼▼▼▼     좌) 3D 프린팅 부품 / 우) 순정 부품

 

• 팔라딘 자주포 드레인 플러그 ▼▼▼▼

 

특히 인상적인 점은,  

“브래킷 하나가 깨졌다고 수천 달러짜리 어셈블리를 통째로 교체해야 했던 현실”

 

이제는 필요한 부품 하나만 즉시 출력할 수 있다는 점이다.

 

 STEP 03. 군수의 개념을 바꾸다: 비용, 시간, 그리고 생존성

미 육군 기갑여단(ABCT)은 여단 하나를 유지하기 위해

52개 컨테이너 분량의 예비 부품을 이동시킨다.

대대 단위로 보면,

하루 약 100만 달러 규모의 Class 9(정비 부품) 소요

문제는 비용이 아니라 시간과 위험

이번 시연은 분명히 보여주었다.

부품의 진짜 비용은 ‘가격표’가 아니라

그 부품을 전장까지 가져오기 위해 감수해야 하는 위험이라는 것을.

 

 

 

STEP 04. 결론: 기술이 아니라 '전투력'의 이야기

 

이번 UTK–테네시 주 방위군–SPEE3D 협력 사례는 단순한 3D 프린팅 데모가 아니다.

 

✔ 작전부대 내 완전 통합형 적층제조

✔ 병사가 직접 운용

✔ 실전 시나리오 검증

✔ 군수 부담 감소

✔ 병력 안전성 향상

 

이는 곧 적층제조가 전투력을 직접적으로 좌우하는 기술임을 의미한다.

전장은 더 빠르게 변하고 있고, 군수는 더 가벼워져야 하며, 병사는 더 안전해야 한다.

그리고 그 해답 중 하나가 원정형 금속 3D 프린팅이라는 사실을 이번 시연은 분명하게 증명했다.

 

 

 

플로리다 국제대학교,

복합소재 및 금속 합금 연구 위해 콜드스프레이 금속3D프린터 도입!

 

SPEE3D는 플로리다 국제대학교(FIU)가 WarpSPEE3D 금속 3D프린터를 도입했다고 발표했습니다.

 

 

이 SPEE3D의 콜드스프레이 기술은 FIU 공과대학 캠퍼스 내의 콜드스프레이 및 고속 증착 연구실의 대형 제조 핵심 장비로 활용됩니다.

이번 도입을 통해 FIU는 첨단 제조 연구 역량을 강화하고, 콜드스프레이 기술을 활용한 대형 복합소재 및 금속 합금 연구 분야의 선도 기관으로 자리매김할 것입니다.

 

“FIU 기계·재료공학과의 연구실에서는 콜드스프레이 적층제조를 활용해 공정-구조 상관관계를 탐구하고, 대형 부품을 위한 로봇 경로를 최적화하며,

전통적 가공 기술 대비 소재 성능을 평가하는 데 집중하고 있습니다. SPEE3D의 기술이 금속 및 복합소재 적층제조 연구를 한층 발전시키는 계기가 되길 기대합니다.”

 

— 타나지 폴 박사, 플로리다 국제대학교 조교수

 

WarpSPEE3D 프린터는 SPEE3D의 독자적인 콜드스프레이 적층제조 기술을 활용하며,

구리, 알루미늄 합금, 스테인리스강 등 다양한 금속 소재로 대형 고품질 부품을 신속하게 제작할 수 있는 개방형 연구 플랫폼을 제공합니다.

 

FIU 연구진은 이 기술의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해 공정 파라미터와 3D프린팅 구조적 거동 간의 상관관계,

복잡 형상을 위한 로봇 경로 개발, 콜드스프레이 금속 특성과 기존 제조 방식 간의 비교 평가를 중점적으로 연구했습니다.

 

 

“WarpSPEE3D는 현재 사용 가능한 몇 안 되는 대형 콜드스프레이 적층기술 중 하나로, 첨단 금속 제조 연구에서 새로운 발견을 이끌 잠재력을 지니고 있습니다.

또한 개방성과 유연성을 갖춘 플랫폼 덕분에 우리의 연구 목표가 제약받지 않습니다.

WarpSPEE3D의 역량을 기반으로, 연구와 혁신의 산업 적용, 그리고 교육훈련까지 확장할 수 있기를 기대합니다.”

 

— 타일러 돌메치(Tyler Dolmetsch) 박사, 플로리다 국제대학교 연구조교수

 

 

SPEE3D의 특허 기술이 적용된 WarpSPEE3D 프린터는 비용 효율성과 확장성이 뛰어난 장비로, 음속 이상의 속도로 피드스톡 입자를 분사해 고밀도 금속 부품을 제조합니다.

이 공정은 기존 주조보다 우수한 금속학적 특성을 갖는 부품을, 최대 무게 90파운드(약 40kg), 크기 1m × 0.7m까지 제작할 수 있습니다.

이를 통해 다양한 산업 분야에서 프로젝트 기간을 수주에서 수시간으로 단축하고, 내구성 있는 완제품 수준의 금속 부품을 빠르게 공급할 수 있습니다. 

 

 

유럽 순회 실시간 제조 투어 – Expeditionary Manufacturing Unit (EMU) 현장 배치

 

 

SPEE3D의 콜드스프레이 금속 3D프린팅 기술이, 중요 군수 부품을 수주가 아닌 수 시간 내에 생산할 수 있음을 실시간으로 시연했습니다.

콜드스프레이 금속3D프린터는 금속부품을 단 수시간내에 생상할 수 있기때문에 국방 산업에서 많은 주목을 받고 있습니다.

SPEE3D는 Expeditionary Manufacturing Unit (EMU)의 유럽 투어 개시를 발표하며,

지난 몇 달 동안 유럽 주요 도시의 현지 파트너들과 협력하여 EMU 시스템을 활용한 실시간 제조 시연회를 진행했습니다.

 

 

이 행사에서는 첨단 제조 기술이 금속 부품 공급망 및 MRO(정비·수리·운영)를 어떻게 지원하는지에 대한 워크숍이 함께 열렸으며,

참가자들은 XSPEE3D 장비가 알루미늄 6061과 같은 내식성 소재를 사용해 육·해상 플랫폼용 부품을 제조하고, SPEE3Dcell에서 후처리, 가공, 시험까지 현장에서 수 시간 내에 완료하는 과정을 직접 확인했습니다.

“그동안 사람들은 저희 기술을 보기 위해 공장을 방문하거나 전시회에 참석하거나, 혹은 방위군이 현장에 장비를 가져갈 때만 볼 수 있었습니다.

이번에는 현지 산업 리더들과 협력하여 유럽 내 방위군, OEM, 국방 연구기관들에게 직접 기술을 선보임으로써 EMU의 신속한 임무 핵심 부품 생산 능력을 직접 평가할 수 있도록 했습니다.”

— Byron Kennedy, SPEE3D CEO

 

 

SPEE3D의 EMU는 야전 환경에서 미국 및 영국 군대에 의해 검증된 바 있으며, 일본 육상자위대(JGSDF)와 우크라이나군 등 세계 각국의 국방 조직에서도 활발히 사용되고 있습니다.

EMU는 2개의 20피트 컨테이너로 구성된 완전한 이동식 제조 솔루션으로, 민간 트럭으로 손쉽게 운반됩니다.

내부에는 XSPEE3D 금속 3D프린터(최대 0.9m × 0.7m, 무게 40kg까지의 부품 생산 가능)와 SPEE3Dcell 후처리 시설(열처리, 가공, 공구 제작, 시험 기능 포함)이 통합되어 있습니다.

투어는 스웨덴의 Lasertech, 네덜란드의 Perron038, 폴란드 등으로 이어졌습니다.

각 행사에서는 실제 응용 사례가 소개되었으며, SPEE3D 엔지니어 및 현지 전문가들과의 교류 기회도 제공되었습니다.

 호주 금속 적층제조(AM) 전문 기업 SPEE3D는 시드니대학교 내 Sydney Manufacturing Hub(SMH) 에 WarpSPEE3D 시스템을 설치했다고 발표했다.

 

 

WarpSPEE3D는 최대 1m x 0.7m 크기, 40kg 무게의 대형 부품을 출력할 수 있는 장비로, SMH의 대형 적층제조 연구소(Large-Format Additive Manufacturing Lab)에 새롭게 도입된 최신 기술이다. 

이번 장비는 콜드 스프레이 적층제조(CSAM: Cold Spray Additive Manufacturing) 분야의 혁신적인 소재 연구를 지원·가속화하고, 산업 파트너와의 협업을 가능하게 할 예정이다.

SPEE3D 최고기술책임자(CTO) 스티븐 카밀레리(Steven Camilleri) 는 다음과 같이 말했다.

 

“시드니대학교와 협력하게 되어 매우 기쁩니다. WarpSPEE3D가 그들의 매뉴팩처링 허브의 핵심 장비로 자리 잡게 된 것은 CSAM 연구 진전을 위한 흥미로운 진일보입니다.

이번 협력을 통해 지역 및 국가 산업의 요구를 충족하는 혁신적인 솔루션을 마련하고 실질적인 성과를 도출할 수 있을 것입니다.”

 

 

SMH는 시드니대학교 기계공학과 건물 내에 위치한 핵심 연구 시설(Core Research Facility)로, 적층제조, 소재 가공, 산업 디자인 분야의 전문성을 제공한다. 

이곳은 응용 연구와 기초 연구를 모두 지원하며, 산업 전문가와 학계 연구자들의 협업을 적극적으로 환영한다. 주요 서비스로는 AM 및 후처리, 특성 분석, 열처리 및 용융 가공 등을 제공하며, 

이미 금속·세라믹·고분자 3D 프린터 12종 이상을 보유하고 있다. 예를 들어, Arcam Spectra H, DeltaWASP 40100 Clay, Prusa i3 MK3S, AON M2+, Formlabs Form 3+ 등이 있다.

 

 

WarpSPEE3D는 SMH의 대형 적층제조 연구소에 설치되어 시드니대학교 연구진, 산업 파트너, 기타 학술 기관에서 활용할 수 있다. 

이 장비는 SPEE3D의 독자적인 CSAM 기술을 적용해 고밀도 금속 부품을 초음속 속도로 출력할 수 있으며, 기존 제조 방식으로는 구현하기 어려운 속도를 제공한다. 

또한 알루미늄, 구리, 동-니켈 합금, 스테인리스강 등 다양한 금속 분말을 사용할 수 있어 소재 연구에 유연성이 뛰어나다. 이를 통해 연구자들은 산업 관련 응용을 위한 새로운 소재 실험을 손쉽게 진행할 수 있으며, 

시드니대학교는 CSAM 연구의 선도적 기관으로 자리매김할 수 있을 전망이다.

 

 

SMH의 수석 엔지니어 브루스 맥린(Bruce McLean) 은 다음과 같이 언급했다.

“WarpSPEE3D는 콜드 스프레이 적층제조 연구 역량을 크게 강화해줄 것입니다. 학계와 다양한 산업 간 협력을 가능하게 하며, 연구와 실제 산업 적용을 연결하는 플랫폼을 제공합니다.”

 

한편, SPEE3D 장비는 군사 분야에서 자주 사용되지만, 학술 기관에 설치된 것은 이번이 처음이 아니다. 

지난해에는 미국 뉴저지 혁신연구소(NJII) 에 WarpSPEE3D를 공급해 학부생을 위한 COMET(Operationalized Manufacturing Engineering Training) 프로그램에 활용되었고, 

2023년에는 UC 어바인(UC Irvine) 과 협력해 CSAM 기반 소재 응집 연구에 WarpSPEE3D를 도입한 바 있다.

  

SPEE3D의 최고영업책임자(CSO) 폴 말로니(Paul Maloney) 가 과거 RAPID 전시회에서 밝힌 바에 따르면, 이러한 산업-학계 협력은 여러 측면에서 이점을 제공한다. 

학생들에게는 현장 실습을 통한 인력 양성 기회를 제공해 졸업 후 취업 경쟁력을 높여주고, 나아가 창업의 기반이 될 수도 있다. 동시에, 공동 연구를 통해 기술 개발을 더욱 발전시키는 상호 이익도 창출된다.

 

 

 

금속 부품을 제조하는 기업, 엔지니어링 회사 또는 파운드리의 경우 3D 프린팅을 적극 권장하며 최고의 생산 방식으로 빠르게 진화하고 있습니다. 

이전에는 3D 프린팅의 고유한 컴퓨터 구축 프로세스가 플라스틱 생산에 더 적합했지만, 이제는 레이어 제조를 통해 다양한 고체 금속 부품을 생산할 수 있습니다. 

간단하고 정밀하며 빠른 생산 공정 덕분에 점점 더 많은 기업이 3D 프린팅으로 전환하는 것은 당연한 일입니다. 

 

하지만 3D 프린팅 금속은 전통적으로 생산되는 금속과 비교했을 때 얼마나 강할까요? 

예를 들어 인쇄된 금속이 주조 금속의 모든 이점을 제공할 수 있을까요? 

 

이 글에서는 적층 제조에 사용되는 몇 가지 금속을 살펴보고 그 강도 특성에 대해 논의합니다.

 

(사진설명 : 스테인리스 스틸 SPEE3D 금속 3D 프린팅 멀티 툴 애플리케이션)

전 세계에서 가장 많이 사용되는 금속이자 3D 프린팅에 사용되는 강철은 뛰어난 강도와 낮은 생산 비용으로 모든 산업에 광범위하게 적용되고 있습니다. 

3D 프린팅된 강철 부품은 전통적으로 제조된 부품만큼 강하지는 않더라도 그 이상으로 강할 수 있으며 건설에서 항공우주에 이르기까지 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.

3D 프린팅이 제공하는 주요 장점은 격자 충진을 생성할 수 있다는 점입니다. 격자는 3D 프린팅 부품의 내부 구조를 구성하는 중첩되고 상호 연결되는 부분적으로 속이 빈 패턴입니다. 

이 공정은 전통적인 형태의 철강 생산으로는 수행할 수 없으며, 최종 결과물은 무게가 더 가볍고 생산에 더 적은 재료가 필요하면서도 고급 강도 특성을 유지하는 제품입니다. 

 

3D 프린팅이 기존의 모든 철강 생산 수단을 대체할 수는 없지만, 3D 프린팅은 대폭 확장된 제품 및 구성 요소 목록에 대한 우수한 옵션. 수술용 임플란트나 엔진 부품 및 예비 부품과 같이 특히 복잡하거나 

특정 목적을 염두에 두고 설계된 금속 부품의 경우 더욱 그렇습니다. 용도에 따라 3D 프린팅이 실제로 더 강력하고 편리한 옵션이 될 수 있습니다.

(사진설명 : 알루미늄 브론즈 SPEE3D 프린트 도어 래치. )

무게 대비 강도가 좋은 알루미늄은 가단성이 뛰어나 쉽게 성형할 수 있습니다. 녹이 슬지 않아 내구성이 뛰어나며 가볍기 때문에 호일처럼 얇은 시트로 쉽게 절단할 수 있습니다. 

또한 부식에 강해 기계적 성질이 강합니다. 알루미늄을 이용한 3D 프린팅의 활용 분야는 매우 광범위하며 지금까지 자동차에서 항공우주에 이르는 다양한 산업에 적용되었습니다. 

3D 프린팅 알루미늄은 보잉과 같은 다양한 선도 기업에서 다양한 항공우주 프로젝트에 사용하고 있으며, 지금까지 다양한 부품에 사용되고 있습니다. 

적층 제조의 지속적인 발전과 함께, 냉간 분무 적층 제조(CSAM)와 같은 금속 3D 프린팅 방법 는 강도와 경량 특성으로 인해 알루미늄 부품의 생산 공정으로 각광받고 있습니다. 

SPEE3D는 다양한 알루미늄 소재를 제공합니다. 여기.

황동의 합금 구리 아연과 함께 황동은 일반적으로 귀금속을 경제적으로 대체할 수 있는 소재가 필요한 분야에서 사용됩니다. 

부식에 강하고 항균성이 있기 때문에 일상 생활과 산업 분야에서 다양한 소재를 만드는 데 사용됩니다. 예를 들어 악기, 조각품, 수도꼭지, 손잡이, 배관, 베어링 등 다양한 금속 제조 분야에서 선호되는 소재이며, 

뛰어난 디테일로 제작할 수 있습니다. 적층 가공에 사용되는 황동 제품은 강도와 내구성이 매우 뛰어나며 내화학성이 뛰어납니다.

3D 프린팅 금속은 그 강도 특성으로 인해 다양한 산업 분야에서 매일 사용되고 있습니다. 다음은 그 중 몇 가지 예시입니다:

* 건설 

3D 프린팅은 건설용 금속을 생산하는 전통적인 수단을 대체하기보다는 업계 칭찬구조 강화 및 수리를 위한 도구와 맞춤형 금속을 제작할 수 있습니다. 

격자 충진 기능을 갖춘 3D 프린팅은 내구성과 안정성을 유지하거나 개선하는 부품의 복잡한 내부 구조를 제공할 수 있습니다.

* 교육 

3D 프린팅은 교육을 혁신하는 데 큰 진전을 이루었습니다, 특히 과학, 기술 및 엔지니어링 학생에게 유용합니다. 

예를 들어 공대생은 프로토타입을 출력할 수 있고, 교사는 교육용 교구를 출력하는 데 사용할 수 있습니다. 건축학과 학생들도 3D 프린팅을 사용하여 구조물 등의 모형을 만들 수 있습니다.

* 건강 관리

3D 프린팅 금속이 제공하는 강도 특성 덕분에 의료 분야에서 3D 프린팅 금속이 매일 사용되고 있습니다. 

수술 도구부터 보철 장치, 환자 맞춤형 뼈 복제품에 이르기까지 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 

척추측만증으로 고통받는 환자들은 이제 첨단 안정성을 제공하는 맞춤형 3D 프린팅 보조기의 혜택을 누릴 수 있습니다.

요약하기

3D 프린팅 금속 부품은 기존 방식으로 제조된 부품보다 강도는 떨어지지만 제조업체의 요구사항에 따라 강도가 달라집니다. 

레이어 제조를 통해 생산자는 가볍고 복잡한 최첨단 부품을 만들 수 있으며, 더 복잡한 디자인도 만들 수 있습니다. 또한 제품을 훨씬 더 빠른 속도로 제조할 수 있으며 인건비와 낭비되는 비용을 절감할 수 있습니다. 

항공우주 분야에서 사용되는 엔진 부품부터 의료 분야에서 의사가 사용하는 인공 임플란트에 이르기까지 3D 프린팅 금속의 강도 특성은 부인할 수 없는 사실입니다. 

3D 프린팅이 제조업체에게 올바른 선택인지 여부는 최종 목표와 금속의 용도에 따라 달라집니다.