3D 프린터(8) : 방산 분야 및 악용

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⑤ 방산 분야

3D 프린터를 이용해 피규어 스케이트를 만들 수 있는 것은 물론 자동차, 비행기의 상당 부품을 제조하고 있다는 것은 3D 프린팅 기술로 입체적이고 구조가 복잡한 모양을 아주 정교한 수준으로 만들 수 있기 때문이다.

대량 생산보다는 소량 맞춤 생산 분야에 절대적인 장점을 갖고 있는데 그 중 대표적인 분야가 바로 방위산업 분야이다. 방위 산업에서 3D 프린터는 여러 분야로 분류되어 활용된다.

 

3D 무인비행기

첫째는, 무기체계 장비를 ‘창정비’ 할 때 필요한 부속품을 3D 프린팅으로 생산하는 것이다. 여기서 창정비란 무기체계를 완전 분해하고 부속품을 새로 교체하여 수명을 연장하는 것을 의미한다. 사실 군수품의 특성상 교체할 새 부속품들이 소량이고, 오래된 경우 단종된 것이 많아 창정비를 하는 데 어려움을 겪었다. 그러므로 3D 프린팅 기술을 활용하면 단종된 수리 부속품까지 생산할 수 있기 때문에, 창정비를 원활하게 실시할 수 있다.

실제로 2012년 한국 공군은 KF-16, F-15K 항공기 엔진정비에 필요한 수리 부속품을 3D 프린팅으로 만들어 활용했다. 이를 통해 예산을 절감할 수 있는 것은 물론 조달기간을 단축할 수 있으며, 비행 안전성도 확보했다. 육군 역시 육군 종합정비창에서 3D 프린팅을 활용하여 단종 부품을 생산하고 있다.

3D프린팅의 장점은 무기체계 장비에 문제가 생겼을 경우 3D 프린팅으로 필요한 부속품을 현장에서 바로 생산해 교체할 수 있다는 점이다. 이는 군에서 유사시에도 전력을 유지하는 데 큰 도움이 되며, 나아가 무기체계 제작의 독자적 기술력까지 확보할 수 있다는 것을 의미한다.

한국군은 이라크 파병 당시 수리 부속품의 지원에 어려움을 겪은 전력이 있다.

당시 유류, 물, 식량, 탄약 등은 고갈되지 않았으나 수리부속품이 문제였다고 알려진다. 그런데 비단 전시 뿐만 아니라 평시에도 수리부속을 조달하는 데에는 많은 시간이 걸린다는 점이다. 특히 구형 재래식 무기에 사용되는 수리부품은 가공이 용이하나 현재의 첨단 복합장비에 사용되는 수리부품은 종류와 재질이 다양해 가공하기 어려울 수도 있다는 지적이다.

이는 많이 사용되는 수리부품의 경우, 사전에 충분한 양을 확보해 보급할 수 있으나, 소요가 적은 수리부품들은 소요가 발생할 때 비로소 요청하므로 즉각적인 수리부품 지원이 어려울 수 있는데 3D프린팅이 이를 해결할 수 있다는 것이다.

사실 3D 프린팅 기술은 앞으로 계속 발전되어야 할 분야로 기존 제조기술을 보완하는 특성을 보이고 있다. 그러므로 전문가들은 이를 전략적으로 활용할 필요가 있다고 말한다. 여러 부품을 조립해 만든 제품을 3D 프린팅으로 다시 재설계해 일체형으로 만들기도 하고, 구멍을 많이 가진 품목을 활용해 제품을 경량화시킬 수도 있다는 것이다.

한국군은 그동안 3D 프린팅을 활용해 ‘그물망’ 형태의 깁스 제작에 공을 들였다.

군 특성상 과도한 육체 활동이 수반되면서 골절환자도 수시로 발생하며 특히 전시에 가장 많이 발생하고 있는 총상 및 골절에 있어선 즉각적인 조치는 매우 중요한 요건 중 하나다.

그런데 기존의 깁스는 착용시 제대로 씻을 수도 없고 공기도 통하지 않아 악취가 발생한다. 하지만 3D 프린팅 기술을 이용해 ‘그물망’ 형태의 깁스를 제작하면 환기가 쉬울 뿐만 아니라, 제작이 간편하고 신속해 전투상황에서 유용하게 활용될 수 있다는 것이다.

군에서 우려하는 것은 3D 모델링 파일의 보안이다.

3D 프린터 자체가 도면 파일만 있으면 누구나 제품을 똑같이 복제하여 이를 악용할 수 있기 때문이다. 물론 3D 모델링 파일이 스캔 등을 통해 복제되었거나 원본을 변형해 제작되었을 경우에는, ‘디지털 포렌식’ 방법으로 이를 판별할 수 있는 것은 사실이다. 또한 ‘테라헤르츠’라는 기술은 파장이 매우 짧은 레이저를 이용하여 제품 내부에 ID를 삽입하고 스캔을 통해 복제품 여부 판별과 사용 목적 등을 역추적할 수 있다고 알려진다.

군 관계자들은 방위산업 분야에서 3D 프린팅 기술의 적용 가능한 분야를 최대한 발굴함으로써 자주 국방에 크게 기여할 수 있다고 설명한다.

 

<3D 프린터의 악용>

많은 사람들이 3D 프린터에 기대를 걸고 있지만 3D 프린터도 장점만 있는 것은 아니다. 가장 우려되는 점은 3D 프린터를 이용하여 개인 살상무기를 생산할 수 있다는 점이다. 이는 비전문 총기 제작자가 3D 프린터를 사용해 반자동소총인 AR-15의 하부를 만드는데 성공했다고 알려진다.

이것은 3D 프린터로 특별한 제한없이 총기와 무기류를 제작할 수 있다는 것을 보여준다. 특히 플라스틱으로 만들어진 총기는 공항, 경기장 등에서 금속탐지기와 같은 안전 검사를 통과할 수 있어 심각한 문제점을 야기할 수 있다. 소형 총기류 제작을 넘어 수류탄은 물론 항공기의 격추까지 가능한 로켓 발사대를 제작하는 것도 어려운 일이 아니라는 주장도 있다.

한 독일 해커는 엄격한 통제를 뚫고 경찰의 수갑 열쇠를 3D 프린터로 복사하기도 했다. MIT의 닐 거쉰펠드 박사의 제자 2명은 미국 교통보안청의 여행용 가방을 열 수 있는 마스터키를 만들었다. 결국 3D 프린터에 위조 행위를 추적할 수 있어야 한다는 주장이 제기되었지만 규제가 현실적으로 불가능하다는 지적이다.

한마디로 3D 프린터가 각 집에 하나씩 보급된다고 할 때 프린터에서 생산하는 것은 각자의 능력에 따라 다양할 수 있으므로 이를 규제할 수 없다는 것이다. 사실 3D 프린터로 무기를 만들 수 있다는 것이 증명되었다고 3D프린터를 무조건 무기 제작기구로 생각한다는 것에 문제가 있음은 물론이다.

3D프린터의 큰 혁신은 3D프린터가 제조업 민주화에 기여할 수 있다는 점이다

자본이 제조업 시설을 독점하고, 이를 통해 얻는 잉여생산물로 자본을 증식하게 된 산업혁명 이후 처음으로 자본이 아닌 보통 사람들도 제조업의 본질에 가까이 다가갈 수 있게 되었기 때문이다. 심지어는 인터넷의 발명 이후 3D프린터의 대중화를 또 다른 산업혁명으로 부르기도 한다. 에드 포레스트 박사는 3D프린팅 기술이 사회에 미칠 영향으로 다음과 같은 네 가지를 꼽았다.

 

① 거의 모든 것을 제작할 수 있도록 돕는다.

② 노동⋅조립⋅유통 단계의 비용 절감을 가져온다

③ 네트워크화의 영향으로 크라우드소싱과 협업을 이끈다.

④ 지리경제학에까지 영향을 미친다.

 

크리스 앤더슨 박사의 예견

네 번째 변화와 관련한 지리경제학적 관점은 3D프린팅이 가져올 밝은 미래와 어두운 미래 모두를 포함한다. 3D프린터를 통해 누구나 낮은 가격에 간단하고 빠르게 필요한 물건을 만들어 낼 수 있다면, 제조업의 역할이 지금보다 떨어질 것이라는 예측은 상당히 유효하다. 이는 각국 제조업 노동자들에게 상당한 파급을 가져올 수 있는데 한마디로 일자리 감소라는 어두운 문제가 자리 잡게 된다는 것이다. 미국의 비즈니스 전문 온라인 잡지 <아비트리지매거진>은 3D프린팅 기술에 대해 다음과 같이 논평했다.

 

‘3D 프린팅 공정은 의심의 여지없이 저임금 일자리를 위협한다.’

 

3D 프린터의 럭비공이 어디로 튈지 모르지만 저렴한 3D 프린터 덕분에 자신이 필요한 상당수 물건들을 자신이 직접 만들 수 있다는 것은 상쾌한 일이지 않을 수 없다. 단 저임금 일자리를 위협할 수 있다는 우려에 현명한 대안이 마련될 수 있다면 말이다.

일부 학자들은 3D 프린터 제작에 따른 책임 소재를 정하는 안전 기준이 필요하다고 주장한다. 3D프린터가 유발할 수 있는 사회적 부작용을 사전에 체크해야 한다는 뜻이다. 3D프린팅의 장점만 생각하고 문제점을 예측치 못하면 생각보다 심각한 위험에 직면할수 있다는 것이다.

코넬 대학교의 호드립슨 박사는 3D프린터로 만든 제품의 검증이 필요하다고 주장했다. 그는 자동차 스티어링 휠을 예로 들었다. 한 자동차 마니아가 3D파일 공유 사이트에서 다운로드 받은 디자인을 가지고 직접 3D프린팅으로 제작한 스티어링 휠을 주문 판매했다. 안전과 품질 관련 규정을 통한 검증 절차는 없었는데 이 제품을 구매한 사람이 비극적인 교통사고로 사망했다. 원인은 빠른 속도로 크게 왼쪽으로 돌던 스티어링 휠이 차제에서 빠져버렸기 때문이다. 이 문제는 사회적인 문제는 되었지만 어느 누구도 책임을지지 않았다.

잘못된 디자인 파일을 만든 사람을 고발할 수도 디자인 파일을 사용해서 스티어링휠을 3D 프린팅한 사람에게 죄를 물을 수도 없는데 그것은 안전에 대한 기준이 없기 때문이다.

문제는 규제 위주일 경우 신규 산업 자체가 답보에 빠질 수 있다는 점인데 적어도 건강에 관한 한 특별한 관리가 필요하다는 지적은 계속 제기되고 있으므로 각국에서 부작용에 관한 대비책을 마련 중으로 알려진다.

 

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참고문헌 :

｢3D 프린터」, 이정아, 과학동아, 2012.01.19.

「화성탐사로봇 ‘로버’도 3D 프린터 작품」, 이강봉, 사이언스타임즈, 2013.12.10.

「이젠 3D프린터로 문신시술까지」, 이재구, ZDNet Korea, 2014.04.05.

｢3d 프린터 세상을 재창조하다」, 로프스미스, 내셔널지오그래픽, 2014년 12월

「3D프린터, 창의적 콘텐츠가 관건」, 김연희, 사이언스타임즈, 2015.05.11

「상상한 그대로 작품이 되어 나온다」, 김연희, 사이언스타임즈, 2015.05.14.

「3D프린터 안전 고민할 때」, 김연희, 사이언스타임즈, 2015.05.20

「스스로 만드는 시대, 부의 격차 줄어든다」, 한겨레, 2016.07.04.

「‘누에’로 만든 3D 프린팅 소재」, 김준례, 사이언스타임스, 2016.11.01

「3D프린터로 자동차 만들다」, 유성민, 사이언스타임스, 2016.11.17

「3D프린팅 기술의 동향과 3D프린팅 기술에 의한 미래 산업 전망」, 신창식 외, 한국발명교육학회지, 한국발명교육학회, 제4권 제1호 2016.12.

｢3D 프린터로 하루만에 지은 집…"175년 버틴다"」, 민형식, 2017.08.03

｢의료 보형물 맞추고, 자기 세포로 인공 장기 제작」, 이현정, 조선일보, 2017.09.20.

｢네덜란드에 3D 프린팅 기술로 만든 자전거 전용 다리 등장」, 김병수, 연합뉴스, 2017.10.19

「3D프린팅, 의료에서 우주까지 진화하는 중」, 김순강, 사이언스타임스, 2018.01.09.

「국방의 첨단무기부터 단종된 부품까지 만들어낼 3D 프린팅 기술」, 3D Printing Times, 3dcookie - 2018.03.13

「3D 프린터로 대량생산 전기차, 中 달린다」, 김연희, 사이언스타임즈, 2018.03.19.

「4차 산업혁명의 주역 ‘3D 프린터’」, 이강봉, 사이언스타임스, 2018.04.23.

「3D 프린팅, 음식문화도 바꾼다」, 김병희, 사이언스타임스, 2018.04.25.

「3D 프린터로 뽑아내는 '디지털 디자인」, 김상윤, 조선일보, 2018.05.16

「[IT·AI·로봇] 인공장기·집·車까지… 50만 가지 색깔로 물건 찍어내요」, 최호섭, 조선일보, 2018.06.19.

「미래 화성기지는 3D 프린터로」, 김준래, 사이언스타임스, 2018.08.09.

「방위산업에 몰아치는 4차산업혁명」, 유용원, 조선일보, 2019.03.22

「미·중 달 탐사 경쟁 가속화되나」, 심창섭, 사이언스타임스, 2019.05.03

「[핵잼 사이언스] 3D프린터로 ‘완벽한 심장’ 만드는 미래, 가까워졌다」, 송현서, 서울신문, 2019.08.05.

「3D 프린터로 찍어낸 고기의 맛은?」, 김준래, 사이언스타임스, 2019.10.25

「5~10년후 면역-감염 문제 해결… 동물 장기 이식 ‘OK’」, 김상훈, 동아일보, 2020.03.07

｢3D 프린터」, 스마트과학관-사물인터넷, 국립중앙과학관

http://blog.naver.com/cream9371/100180282915

http://harmsen.blog.me/220104801579

http://samsungblueprint.tistory.com/463

http://zerosevengames.com/220951891703

http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1978613&cid=40942&categoryId=32374

『로봇, 인간을 꿈꾸다』, 이종호, 문화유람, 2007

『KISTI의 과학향기』, 유상연 외, KISTI, 2011

『KISTI의 과학향기』, 이성규 외, KISTI, 2013

『KISTI의 과학향기』, 박응서 외, KISTI, 2013

『로봇, 사람이 되다(1, 2)』, 이종호, 과학사랑, 2013

『3D프린팅의 신세계』, 호드립슨 외, 한스미디어, 2013

『2016 한국이 열광할 12가지 트렌드』, KOTRA, 알키, 2015

『3D프린팅』, 오원석, 커뮤티케이션북스, 2016

『로봇이 인간을 지배할 수 있을까』, 이종호, 북카라반, 2016

『4차 산업혁명의 충격』, 클라우스 슈밥 외, 흐름출판, 2016

󰡔스마트 테크놀로지의 미래󰡕, 카이스트 기술경영전문대학원, 율곡출판사, 2017

『미래와 과학』, 이근영 외, 인물과사상사, 2018