3D프린터로 전투기 정비를 한다?

록히드마틴이 개발한 5세대 스텔스 전투기인 F-22 랩터는 미 공군의 주력 전투기 중 하나다. 하지만 지난 2011년 생산을 끝냈기 때문에 정비 교환을 위한 부품 조달이 어려워지고 있다. 따라서 미 공군은 전투기 부품을 금속 3D 프린터로 출력해서 조달할 목표로 세우고 이 계획을 시범 도입하고 있다고 한다.

지난해 12월 미국 유타주에 위치한 힐 공군기지 574항공기정비부대가 F-22 랩터에 금속 3D프린터로 성형한 부품을 장착했다. 관계자에 따르면 기체 크기가 작은 F-22는 기존 모델보다 부품 수가 적고 생산 종료 이후에도 부품을 입수하려면 난이도가 해마다 높아지고 있다고 한다. 공장에 생산을 의뢰하면 결정된 만큼 이상 생산할 수밖에 없어 최소 주문 수량이 필요해 비용이 올라간다.

이에 따라 힐 공군기지에 설치한 금속 3D프린터를 이용해 티타늄 분말을 적층해 레이저로 부품을 성형한다. 금속 3D 프린터를 이용하면 새로운 부품을 완성해 현장에 보낼 때까지 걸리는 시간은 불과 3일이라고 한다. 3D프린터로 정비 비용 뿐 아니라 시간까지 크게 단축할 수 있게 된다는 얘기다.

실제로 힐 공군 기지에서 교환한 조종석 내장을 보면 알루미늄 부품의 경우 부식이 크기 때문에 내장 부품 중 자주 교체하는 것 가운데 하나라고 한다. 힐 공군기지에선 F-22 부품 가운데 적어도 5종을 3D프린터로 출력한다고 한다. 이 같은 3D프린터를 이용한 서비스는 미 공군이 민관 제휴를 통해 금속 3D 프린터 기술을 도입하기 위해 시범적으로 운용하는 것이다. 록히드마틴 관계자는 더 복잡한 부품을 3D프린터로 출력할 수 있게 된다면 전투기 정비에 들어가는 시간이 60∼70일 가량 단축될 가능성이 있다고 말하기도 했다.

3D프린터를 군에 활용하려는 시도는 이번이 처음이 아니다. 실제로 미 해병대는 이미 3D프린터와 레미콘을 이용해 24시간 안에 병영을 건설하는 기술을 개발하는 등 최신 기술을 적극적으로 응용하려는 자세를 보이고 있다.

미 해병대가 만든 병영은 기존에는 병사 10명이 5일에 걸쳐 건설해야 했지만 3D프린터를 이용하면 24시간 안에 만들 수 있다고 한다. 3D프린터 막사는 얇은 콘크리트 층으로 둘러쌓여 잇다. 실험을 통해 14평 병영을 40시간에 만들어냈다.

3D프린터는 10년 전 PC로 제어했고 전문가 검사나 콘크리트 보충 등을 하면서 건설해 40시간이 걸렸지만 실제로는 콘크리트 보충 기계만 이용한다면 24시간 안에 건설을 끝낼 수 있다고 한다. 3D프린터로 적층을 하면 벽 사이 틈이 있는데 이렇게 하면 콘크리트 사용량을 줄일 수 있다. 또 제조할 때 이산화탄소를 줄일 수 있어 이산화탄소 배출량 절감에도 도움이 된다고 한다.

가장 큰 장점은 건설에 들어가는 인력을 절감하는 한편 안전성은 높일 수 있다는 것. 앞서 밝혔듯 지금까지는 병사 10명이 5일간 작업하던 걸 거의 자동화 기계에 맡길 수 있다. 전선 근처라면 위험을 감수할 필요가 없고 군인 손실도 최소화할 수 있다. 이렇게 3D프린터를 군에 활용하려는 시도가 계속되고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.