국방 산업의 판도를 바꾸는 3D 프린팅, 군용 드론 제작 혁신을 이끌다

최근 국방 분야에서 3D 프린팅 기술은 단순한 '실험'을 넘어 '핵심 전력'으로 자리 잡고 있습니다. 특히 드론(UAV; Unmanned Aerial Vehicle) 제작에 있어 3D 프린팅은 비용 효율성과 초단기 납기라는 두 마리 토끼를 잡으며 전장의 판도를 바꾸고 있습니다.

크렐로가 군용 드론 제작에 3D 프린팅이 왜 필수적인지, 그리고 글로벌 시장은 어떻게 변화할 것인지에 대해 살펴보았습니다.

• 3D프린팅 기반 드론 제조 인사이트 시리즈 첫번째 글 보러가기 >> 

가파르게 성장하고 있는 국방 3D 프린팅 시장

글로벌 국방 산업은 3D 프린팅 기술에 대대적으로 투자하고 있으며, 가파른 성장을 보일 것으로 조사되었습니다.

• 글로벌 성장세: 포춘 비즈니스 인사이트(Fortune Business Insights)에 따르면, 글로벌 국방 3D 프린팅 시장 규모는 2024년 31억 달러 (약 4조 5,591억 원) 로 평가되었으며, 2032년까지 170.2억 달러 (약 25조 1,003억 원) 규모로 성장할 것으로 전망됩니다. 연평균 성장률(CAGR)은 22.7%에 달하며, 2024년 기준 북미 지역이 41.29%의 점유율로 가장 큰 비중을 차지하고 있습니다. (Source: Fortune Business Insights)  
• 미 국방부의 투자: 가장 큰 시장인 미 국방부는 2024년에만 3D프린팅에 약 8억 달러 (약 1조 1,765억 원)를 지출했으며, 2030년에는 이 규모가 26억 달러 (약 3조 8,238억 원)를 초과할 것으로 예상됩니다. 미 국방부는 향후 2년간 수십만 대의 저가형 드론을 미국 내에서 제조하기 위해 10억 달러 (약 1조 4,707억 원)를 투자할 계획을 발표하며 군용 드론 3D프린팅 제작을 가속화하고 있습니다. (Source: PR Newswire)

한편, 대한민국 국군 역시 3D 프린팅 기술 도입에 박차를 가하고 있습니다.

• 육군의 '폭탄 투하 드론' 개발: 최근, 한국 육군 군수사령부는 3D 프린터를 이용해 '폭탄 투하 드론'을 개발하여 국방부장관상을 수상했습니다. 제작 비용은 중국산 수입품의 절반 수준인 150만 원에 불과하지만, 성능은 실전 투입이 가능한 수준으로 평가됩니다. 특히, 이 드론은 비접착 조립 방식으로 설계되어 현장에서 기초 교육만으로도 누구나 쉽게 조립이 가능하며, 설계 과정 또한 표준화되었습니다. 이는 전시 상황에서 군수 물자 부족 문제를 현장 즉시 제작으로 해결할 수 있는 결정적인 전술적 이점을 제공합니다. (Source: 매일경제)
• KF-21 부품 금속 AM 인증: 2025년 6월, 방위사업청은 KF-21 전투기 부품에 대한 최초의 금속 적층 제조(AM) 인증 프로그램을 개시하며 3D 프린팅 기술을 핵심 방산 부품 제작에 공식적으로 적용하는 단계를 밟고 있습니다. (Source: Fortune Business Insights)

군수 전력 혁신의 핵심 동력, 3D 프린팅의 역할

3D 프린팅 기술이 국방의 핵심이 된 이유는 단순한 '저비용'을 넘어 전술적 우위를 제공하기 때문입니다.

주요 적용 사례: 군용 드론 3D프린팅 제작의 현주소

• 파이어스톰 랩스 (Firestorm Labs):
  • 제품: Tempest-25 UAV (80%가 3D 프린팅된 모듈형 드론)
  • 성과: 1억 4,700만 달러 규모의 투자 유치 및 미 공군 계약을 바탕으로 모듈형 전쟁 드론을 상용화하였습니다. 부품의 80%가 3D 프린팅되어 빠르고 유연하게 페이로드(전자전, 운동 에너지 시스템 등)를 교체할 수 있습니다.
• 미 육군의 CBRN 정찰 드론:
  • 제품: 화학(Chemical), 생물학(Biological), 방사능(Radiological), 핵(Nuclear) 물질 위협 탐지 및 대응을 위해 특수 센서와 샘플링 장비를 탑재한 정찰 임무용 소형 드론
  • 성과: MIT 링컨 연구소와 협력하여 자율 항법, AI, 환경 센서를 탑재한 드론을 신속하게 제작하고 있습니다. 특히 이는 병사들이 현장에서 직접 3D 프린터를 활용해 맞춤형 드론을 제작하는 '분산형 생산' 패러다임을 확산시키는 핵심 사례입니다.
• 우크라이나 와일드 호네츠 (Wild Hornets):
  • 제품: FPV 드론('Sting' 요격기, 'Queen of Hornets' 수송/폭격 드론)
  • 성과: 자원봉사자들이 대당 약 1,000~2,500달러의 저비용 FPV 드론을 제작하여 실전에 투입되고 있습니다. 이 중 'Sting' 요격기는 315km/h의 속도로 비행하며, 저렴한 비용으로 적의 무기를 요격하는 효율적인 전술을 구현합니다.

국방 3D 프린팅 도입 확산의 과제와 해결 방향

3D 프린팅의 군수 분야 확산을 가로막는 주요 장벽은 기술 자체보다는 생태계에 있습니다.

1. 기술 전문 인력 부족: 단순 FDM 프린팅을 넘어 금속 및 고성능 폴리머를 적용한 3D프린터 등 첨단 시스템을 운영하고 유지 보수할 수 있는 숙련된 설계 및 운영 인력의 부족이 가장 큰 병목 현상으로 지적됩니다.
2. 인증 및 표준화: 추락 시 대규모 피해를 유발할 수 있는 주요 비행 부품에 대한 표준화된 인증 프로토콜이 미비합니다. 전통 제조 방식과 달리 3D프린팅으로 제작한 부품은 재료, 공정, 장비별로 개별적인 인증을 받아야 하는 시간이 오래 걸린다는 한계가 있습니다. (현재 단일 부품 수명 평가에 평균 18개월 소요)

향후 시장 전망: 규제 변화를 통한 성장 가속화

군용 드론 3D 프린팅 시장은 현재의 과제를 극복하며 더욱 폭발적으로 성장할 것입니다. 특히 규제 및 인증 환경의 변화가 핵심 동력이 될 것으로 예상됩니다.

• 일회용 드론 (Disposable Drones) 활용 확대로 인증 장벽 해소: 현재까지 대부분의 3D프린팅으로 제작한 드론 부품은 유인 항공기 부품과 동일한 엄격한 인증 요구 사항을 적용 받아왔습니다. 그러나 일회용 무인 드론은 인명 손실 위험이 낮으므로, 유인 항공기 수준의 까다로운 인증 절차에서 자유로워질 가능성이 높습니다. 이는 3D프린팅 기술의 가장 큰 제약 요소인 인증 병목 현상을 해소하고, 드론 제조에서 3D 프린팅의 대량 채택을 가속화할 기폭제가 될 것입니다.
• 대규모 자율 군집: 저비용 3D 프린팅을 적용하여 1,000만 달러(약 150억원) 미만의 비용으로 10,000대 이상의 군집 드론을 배치하여 방어 체계를 압도하는 전술이 현실화될 것입니다.
• 디지털 제조의 통합: R&D, 인증 및 생산 전 과정이 통합되는 디지털 트윈 및 디지털 스레드 기술을 통해 인증 시간을 단축하고 공급망의 투명성을 높이는 방향으로 발전할 것으로 기대됩니다.
• 고성능 부품 확대: 고온 프린팅 소재 및 대형 금속 AM 시스템의 발전으로 극초음속 미사일 부품이나 항공기 동체 부품 등 고성능 핵심 부품까지 3D 프린팅으로 현장 제작하는 시대가 도래할 것으로 전망됩니다.

3D프린팅을 활용한 군용 드론 제작, 크렐로와 함께 하세요

군용 드론이나 방산 부품 개발에 참여하는 기업들에게 산업용 3D 프린터를 직접 구비하고 전문 운영 인력을 보유하는 것은 상당한 투자 부담일 수 있습니다.

크렐로에서는 군용 드론 등 방산 기업들의 3D프린터 출력 대행 서비스 주문이 꾸준히 늘어나고 있는 추세입니다. 이는 해당 기업들이 시제품 개발 및 부품 제작 과정에서, 크렐로가 보유한 최고 수준의 산업용 프린터와 ISO 인증 기반의 전문 제조 경험을 통해 효율성을 극대화하고 있다는 방증입니다.

개발 초기 빠른 반복 설계부터 최종 부품의 안정적인 양산까지, 크렐로의 3D프린팅 서비스를 통해 고객님의 설계를 제품으로, 빠르고 정밀하게 제작해 보세요.