로봇 산업을 혁신하는 새로운 제조 방식, 3D프린팅

로봇 제작에 확산되는 3D프린팅 기술

최근 로봇 제작 기업과 연구기관 사이에서 3D프린팅(적층제조, Additive Manufacturing) 기술의 활용이 급격히 증가하고 있습니다. 과거에는 금형이나 CNC 가공에 의존하던 프레임, 관절, 하우징과 같은 부품들이 이제는 3D프린터로 출력되며, 로봇 산업의 제작 패러다임을 바꾸고 있습니다.

특히 로봇 개발에서 중요한 경량화·맞춤화·복잡 형상 구현이 가능해지면서, 연구용·시제품뿐 아니라 소량 상용화 단계에서도 3D프린팅의 영향력이 커지고 있습니다.

왜 로봇 제작에 3D프린팅이 필요한가?

로봇 제작 과정에서는 빠른 개발 주기, 맞춤화, 경량화, 복잡 설계라는 네 가지 요구 조건이 동시에 충족되어야 합니다. 전통 제조 방식으로는 이 모든 요소를 만족시키기 어렵지만, 3D프린팅은 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

개발 속도 단축: 설계 변경 → 출력 → 테스트 → 재설계의 사이클을 며칠 만에 반복 가능
맞춤형 설계: 소량 생산에도 경제적이며, 특정 용도에 최적화된 부품 제작 가능
경량화: 내부 격자 구조와 위상최적화 설계로 기존 가공 부품보다 가볍고 강한 부품 제작 가능
복잡 기능 통합: 케이블 가이드, 냉각 채널, 센서 장착부를 한 번에 출력해 부품 수와 조립 공정을 줄임

로봇 제작에서 3D프린팅이 적합한 이유

로봇 산업은 설계 변경이 빈번하고, 프로토타입 단계에서 다양한 시도가 필요합니다. 3D프린팅을 활용하면 다음과 같은 장점이 있습니다.

연구·교육용 로봇: 짧은 개발 주기와 저비용으로 다양한 모델 제작 가능
서비스·물류 로봇: 센서·배터리 장착 위치 등 맞춤 설계 가능
웨어러블 로봇/의료 로봇: 착용자의 체형과 목적에 맞춘 커스터마이징 가능

즉, 3D프린팅은 연구·교육부터 물류·의료 현장까지 로봇 제작의 다양한 요구에 대응할 수 있는 실질적인 솔루션으로, 새로운 로봇 개발 방식을 열어주고 있습니다.

3D프린팅 로봇 제작 시 주의할 점

로봇 제작에 3D프린팅을 도입할 때는 장점만큼이나 기술적 고려사항도 존재합니다. 출력 과정에서 발생할 수 있는 한계와 품질 문제를 미리 파악해야 안정적인 제작이 가능합니다.

소재 특성 이해: PA12, 탄소섬유 복합, TPU 등 목적에 맞는 소재 선택 필요
DfAM 적용: 단순히 가공 도면을 출력하는 것이 아닌, 3D프린팅에 맞는 설계 필요
후처리와 품질 관리: 정밀 부품일수록 출력 후 표면 처리·치수 보정 필수
비용/규모 고려: 대량 양산은 여전히 전통 제조 방식이 유리할 수 있음

이처럼 재료, 설계 방식, 후처리, 생산 규모까지 종합적으로 고려해야 3D프린팅 로봇 제작의 효율성과 품질을 극대화할 수 있습니다.

3D프린팅 로봇 제작 사례

3D프린팅은 단순한 시제품 단계를 넘어, 로봇 손과 같은 정밀 부품부터 휴머노이드 로봇, 그리고 4족 보행 로봇까지 실제 제작할 수 있는 단계에 도달했습니다. 이는 로봇 산업의 경량화, 맞춤화, 비용 절감이라는 요구에 부합하며, 연구·산업 현장에서 빠르게 확산되고 있습니다.

ASS Maschinenbau (독일): 산업용 로봇의 그리퍼(집게) 및 로봇 핸드 파트를 EOS 3D프린터를 활용, PA12 폴리아미드로 제작하여 부품 경량화와 비용 절감을 동시에 달성했습니다. (출처: EOS 고객 성공 사례)
Ghost Robotics (미국) : 4족 보행 로봇 ‘스피릿(Spirit)’을 개발하면서 3D프린팅을 적극 활용. 출력 부품을 적용한 결과 제작 비용을 기존 대비 약 4분의 1 수준으로 절감했습니다. (출처: 한겨레)
Berkeley Humanoid Lite (University of California, Berkeley) : 전체 구조 대부분을 3D프린팅 부품으로 제작한 오픈소스 휴머노이드 로봇. 약 5,000달러 이하로 제작 가능해 교육 및 연구용으로 활용 가치가 크다는 평가를 받았습니다. (출처: iRobotNews)

이처럼 3D프린팅은 연구용 로봇에서 산업용 자동화 로봇에 이르기까지 광범위한 적용 가능성을 보여주고 있습니다. 이는 단순한 프로토타이핑을 넘어 실제 상용화 단계에서도 충분히 경쟁력을 갖춘 제조 기술임을 입증합니다.

로봇 산업 혁신을 이끄는 3D프린팅, 크렐로가 함께합니다

3D프린팅은 로봇 제작 방식에 혁신을 가져오며, 설계 자유도·개발 속도·맞춤화 가능성을 동시에 충족시킵니다. 특히 연구·교육용, 소량 시제품, 특수 목적 로봇 분야에서 그 효과는 더욱 두드러집니다.

크렐로는 다수의 국내 로봇 기업들의 제조 파트너로 부품 및 시제품 제작뿐 아니라 양산까지 함께 하고 있습니다. 국내 직영 공장과 글로벌 제조 네트워크를 기반으로, 산업용 3D프린팅 뿐 아니라 정밀 CNC 가공·진공주형 등 다양한 공정을 지원합니다. 또한, 고객의 니즈를 이해하고 높은 품질과 빠른 납기를 보장하며 고객 맞춤형 솔루션을 제공하고 있습니다.

앞으로 로봇 산업에서 ‘더 가볍고, 더 빠르며, 더 맞춤화된’ 제작이 중요해질수록, 3D프린팅은 필수적인 선택이 될 것입니다. 크렐로와 함께 혁신적인 로봇 제작을 시작해보세요.