에이엠솔루션즈, 전차 운용 효율화하는 ‘경량화 방활구’ 주목

에이엠솔루션즈가 대한민국 국방 분야를 위한 금속 적층제조 기술 적용 사례로 ‘경량화 방활구(Lightweight Ice Cleat)’를 선보이며 전차 운용 효율화 가능성이 커지고 있다.

경량화 방활구는 대한민국 육군의 K2 흑표 전차에 장착되는 방활구 부품을 대상으로 하며 금속 3D프린팅을 통해 기존 대비 약 60%의 경량화를 달성함으로써 작전 효율성과 병력 부담을 동시에 개선했다.

방활구는 겨울철 혹한기 작전 시 궤도 전차의 미끄럼 방지를 위해 장착되는 금속 부품이다. 평상시에는 아스팔트 보호용 고무패드가 사용되며, 겨울철 작전 시 이를 제거하고 금속제 방활구로 교체해 운용된다. 전차 한 대에는 평균 30~50개의 방활구가 필요하며, 기존 제품은 개당 약 10kg으로 병사들이 반복 작업으로 설치·분해할 때 상당한 체력 소모를 초래한다. 특히 20분 내 설치를 완료해야 하는 실전 상황에서는 장비 무게가 전술 수행 능력에 직접적인 영향을 미친다.

이러한 문제를 해결하기 위해 에이엠솔루션즈는 금속 적층제조 기술 중 하나인 LW-DED(Laser Wire Directed Energy Deposition) 방식을 도입했다. LW-DED 기술은 레이저를 열원으로 사용해 모재를 녹이면서, 금속 와이어를 동시에 투입하여 원하는 형상을 적층하는 방식이다. 해당 기술은 산업용 로봇과 쉽게 통합 가능하며, 고품질 금속 부품을 빠르고 효율적으로 제작할 수 있다. 금속 와이어를 재료로 사용해 재료 투입률이 99% 이상으로 매우 높고, 기존 금속 분말을 활용한 사례 대비 빠른 제조가 특징이다.

또한, 금속을 완전히 녹인 후 급속 냉각하는 공정으로 전통 제조 방식과 비슷하거나 더 우수한 기계적 특성을 구현할 수 있다는 점도 큰 장점이다. 특히 이번 경량화 방활구는 SS316L(내식성이 강한 스테인리스 합금) 재질로 제작됐으며, Meltio의 M600 장비를 활용해 한 번에 4개를 동시에 출력하는 높은 생산성도 입증했다.

핵심 구조는 벌집형(Honeycomb) 내부 패턴을 적용해 고하중을 견디면서도 무게를 획기적으로 줄였다. 기존 10.74kg에 달했던 방활구가 4.26kg으로 경량화되면서, 전차 1대당 300kg 이상의 중량 감소 효과를 거뒀다. 이는 약 0.64%의 에너지 효율 향상으로 연결된다. 현재는 상대적으로 적은 수치이지만 방활구를 시작으로 다른 부품에도 경량화 기술이 적용될 경우, 장비의 운용 지속성과 연료 소비 절감 측면에서 더욱 큰 성과가 기대된다.

이번 경량화 방활구 프로젝트는 제4회 국방 3D프린팅 경진대회 아이디어 부문에서 주목받았으며, 대전시장상을 수상하는 등 높은 평가를 받았다. 에이엠솔루션즈는 실제 출력 결과와 현장 적용 가능성에 대한 실증은 현재 진행 중이며, 방활구를 시작으로 전차의 해치, 스프로켓 등 다른 부품으로 확대 적용을 검토하고 있다고 밝혔다. 에이엠솔루션즈는 지난 2월 이동형 금속 3D프린팅 장비 ‘with:Holonic’을 해병대 군수단에 납품한 바 있으며 지속적으로 전술 현장에서 군 작전 수행 능력 향상을 위한 적층제조 기술 도입 사례를 확대해 나갈 전망이다.

에이엠솔루션즈 관계자는 “이번 경량화 방활구 프로젝트는 단순한 기술 실험에 그치지 않고, 군 운용 효율성과 병력 보호를 위한 실질적인 해결책으로 도약할 수 있도록 최선을 다하고 있다”며, “앞으로도 고강도 합금, 이종소재 공정, 원격지 시스템 운용 등 다양한 방향에서 국방 적층제조 기술을 한층 고도화해 나갈 것”이라고 전했다.

한편, 금속 3D프린팅은 단순 경량화를 넘어서 디지털 기반 설계로 다양한 형상을 유연하게 테스트하고 반복 제작이 가능하며, 향후 설원형·사막형·산악형 등 지형 맞춤형 방활구 개발도 할 수있다. 또한 파손된 부위만 부분 보수하는 MRO(Maintenance, Repair and Overhaul) 전략도 적용할 수 있어 비용과 자원의 낭비를 줄이는 친환경적 방안으로도 주목받고 있다.