'빠르게 가볍게'…스페이스X처럼 로켓 부품 3D 프린팅으로 만드는 이노스페이스

작성일 08-20

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 조인택 첨단제조사업본부장 "15일 내에 원하는 부품 '뚝딱'…2~3년 내 매출 만들 것" 
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 <img alt="최근 경기 화성시 이노스페이스 첨단제조사업본부 공장에서 만난 조인택 첨단제조사업본부장. 이노스페이스 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102343526ycvw.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="YCKeKMuSRf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102343526ycvw.jpg" width="658">
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 최근 경기 화성시 이노스페이스 첨단제조사업본부 공장에서 만난 조인택 첨단제조사업본부장. 이노스페이스 제공
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 "한 장소에서 3차원(3D) 프린팅으로 부품을 출력한 뒤 가공, 용접, 시험을 모두 할 수 있어요. 3D 프린팅으로 바로 사용이 가능한 발사체 엔진과 부품을 만드는 겁니다. 일종의 '원스톱서비스'죠. 발사체 부품 하나를 만드는 데 통상 3~5개월이 걸렸지만 이제는 15일 만에 만들 수 있어요. 발사체 제작 기간을 확 줄이고 반복적인 발사체 시험 발사를 가능하게 만들 겁니다."
 국내 우주발사체 기업 이노스페이스가 구축한 경기 화성시 첨단제조사업본부 공장에서 최근 만난 조인택 첨단제조사업본부장은 3D 프린팅으로 만든 발사체 부품 '회전체'를 만지작거리며 이렇게 말했다.
 회전체는 발사체 전기펌프에서 전기에너지로 회전하며 추진제를 연소실에 주입하는 역할을 하는 부품이다. 이노스페이스는 그동안 업계에서 형태가 복잡해 3D 프린팅으로 제작할 수 없다고 여겨졌던 회전체를 국내 최초로 3D 프린팅으로 제작하는 데 성공했다. 
 첨단제조사업본부는 이노스페이스가 시작한 차세대 먹거리 사업을 추진하기 위해 지난 6월 신설했다. 3D 프린팅 제조 기술을 기반으로 자체 발사체 엔진과 핵심 부품을 생산한다. 
 첨단제조사업본부는 올해 하반기 브라질에서 발사 예정인 이노스페이스 발사체 '한빛-나노(HANBIT-Nano)'의 핵심 부품 13종을 제조했다. 조 본부장은 "한빛-나노 발사체의 1단·2단 산화제 펌프, 회전체를 비롯해 총 13종의 핵심 부품에 대한 적층 제조 공정을 개발하고 생산해 발사체에 적용했다"고 밝혔다. 
 3D 프린팅은 다품종 소량 생산이 요구되는 항공우주·방위산업에서 핵심 기술로 꼽힌다. 미국항공우주국(NASA)과 스페이스X, 로켓랩 등 해외 유수의 우주 기업은 자체적으로 3D 프린팅 설비를 갖추고 부품을 제작해 제조 비용을 낮추고 있다.
 특히 스페이스X는 주력 발사체 팰컨9 첨단 금속 3D 프린팅 적층 기술을 이용해 발사체 부품을 단순하게 설계하고 제작 난도, 비용, 제작에 걸리는 시간 등을 크게 줄였다. 발사체는 많이 쏠수록 수익이 커진다. 3D 프린팅은 반복적인 발사체 발사에 맞춰 부품을 빠르게 또 자주 공급할 수 있다. 
 이날 방문한 첨단제조사업본부에는 10여 대의 3D 프린팅 제조 관련 기기가 놓여 있었다. 소형 프린트 크기의 기기부터 컨테이너 박스 만한 기기가 쉴새없이 돌아갔다. 조 본부장은 "무수한 발사체 반복 설계, 발사 시험, 실제 발사가 있어야 완성도 높은 발사체를 만들 수 있다"며 "3D 프린팅은 늘어나는 국내 발사체 부품 수요를 맞출 수 있어 한국의 발사체 발전에 기여할 것이다"고 했다. 
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 경기 화성시 이노스페이스 첨단제조사업본부 공장. 이노스페이스 제공
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 조 본부장은 "국내 우주 스타트업 중 3D 프린팅 부품 제조 공정을 내재화 한 곳은 이노스페이스가 처음이다"며 "전통적 부품 제조 방식 대비 50% 수준의 비용 절감을 할 수 있다"고 말했다. 이어 그는 "고객이 원하는 부품을 10~15일 내에 제작 완료하는 게 목표"라고 말했다. 
 특히 3D 프린팅은 경량화가 핵심인 우주발사체 부품을 가볍게 만들 수 있는 장점이 있다. 기존에는 금속을 틀에 붓고 굳힌 뒤 필요 없는 부분을 깎아내는 방식으로 부품을 제작했다. 이 경우 공구가 닿는 범위 안에서만 가공이 가능해 복잡한 구조를 만들기 어려웠다.
 반면 3D 프린팅은 재료를 층층이 쌓아 올려 부품을 만드는 방식이라 훨씬 자유롭게 내부 구조를 설계할 수 있다. 여러 개의 부품을 하나로 통합해 한 번에 제작할 수 있어 불필요한 연결부가 사라지고 그만큼 부품은 더 가벼워진다.
 회전체처럼 정밀한 부품을 이노스페이스 첨단제조사업본부가 3D 프린팅으로 제조할 수 있는 비결은 '형상 보정 기술'에 있다. 조 본부장은 "3D 프린팅은 얇은 금속 레이어를 용접으로 한 층씩 쌓는 과정이기 때문에 그 과정에서 열 변형이 발생해 원하지 않았던 형상이 나타난다"며 "첨단제조사업본부는 일반적으로 변형을 줄이기 위해 3D 프린팅 과정에서 필요한 '지지 구조' 없이도 첨단제조사업본부는 변형된 형상을 보정하는 기술을 갖고 있다"고 설명했다. 
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 <img alt="3D 프린팅으로 제작된 발사체 부품을 들고 있는 조 본부장. 이노스페이스 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102346236qfpx.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="HQb5CXwMR2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102346236qfpx.jpg" width="658">
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 3D 프린팅으로 제작된 발사체 부품을 들고 있는 조 본부장. 이노스페이스 제공
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 3D 프린팅 부품 제조가 끝나면 부품에 묻은 분말 등 이물질을 제거해 표면을 깔끔하게 만드는 '후처리 작업'이 진행된다. 조 본부장은 "우주 환경이나 발사체를 쏘아올릴 때 로켓, 위성, 우주선 등에 1mm 크기의 작은 이물질이 들어가면 문제가 발생하는 경우가 생긴다"며 "첨단제조사업본부는 이물질을 거의 완벽하게 제거하는 특수 기술을 보유하고 있다"고 했다. 
 이노스페이스 첨단제조사업본부는 공장 한 곳에서 부품 제조, 후처리작업, 가공, 작동 시험 등을 모두 할 수 있다는 게 특장점이다. 수직계열화가 가능한 것으로 그만큼 부품 제조 속도가 빠르고 고객 맞춤형으로 부품을 제작하기도 용이하다. 
 이노스페이스의 이 같은 첨단 3D 프린팅 기술은 20년 가까이 3D 프린팅 기술 개발에 몸 담은 조 본부장 손에서 나왔다. 과거 한 외국계 회사의 석유 사업부에서 근무하던 그는 미국 출장 중 우연히 소형 3D 프린터를 보고 매료됐다. 호텔방에서 3D 프린터를 작동시켜 보면서 고객 선물용 기념품을 제작할 정도였다. 이후 3D 프린팅으로 커리어를 전환했다.
 관련 석사 학위를 따고 기업에서 3D 프린팅 제조 엔지니어로 일했다. 이후 대규모로 금속 3D 프린팅을 활용해 제품을 생산 중인 독일로 이동해 2023년부터 올해까지 독일 우주 기업 '이자르 에어로스페이스 테크놀로지스 SE'에서 일했다. 
 조 본부장은 "독일에서 우주 발사체 부품 제작에 3D 프린팅 기술이 실제 적용되는 사례를 보며 감탄했다"며 "이노스페이스에서 3D 프린팅을 이용해 세계 시장에 진출해보고 싶다는 꿈이 생겨 올해 이노스페이스에 합류했다"고 했다. 
 조 본부장은 1년 내 첨단제조사업본부가 한국 최고 수준의 3D 프린팅 제조 기술력을 확보하겠다는 계획이다. 일관된 품질 유지를 위해 첨단제조사업본부 3D 프린팅 기기를 운영할 수 있는 '운영자 자격 인증제도'를 도입해 3D 프린팅 전문가를 양성할 예정이다. 설립 2~3년차에는 매출 성과를 낸다. 
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 <img alt="3D 프린팅 기술로 만든 한빛-나노 발사체 1단 산화제 펌프(왼쪽)와 2단 산화제 펌프 이미지. 이노스페이스 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102347474mfib.png" data-org-width="627" dmcf-mid="XkP7GUSgR9" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/20/dongascience/20250820102347474mfib.png" width="658">
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 3D 프린팅 기술로 만든 한빛-나노 발사체 1단 산화제 펌프(왼쪽)와 2단 산화제 펌프 이미지. 이노스페이스 제공
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 또 첨단제조사업본부는 앞으로 이노스페이스 부품뿐 아니라 다양한 산업군에서 고객이 원하는 부품을 제작할 계획이다. 발사체 개발을 위해 다져놓은 3D 프린팅 역량을 민간 산업용 부품 제작 사업으로 확장하는 것이다. 조 본부장은 의뢰를 받으면 몇 개월 안에 부품 제조 공정을 개발해 부품을 제조하겠다고 밝혔다. 
 발사체와 3D 프린팅 모두 국내에서 다소 낯선 분야인 만큼 조 본부장이 느끼는 책임감도 크다. 그는 "이노스페이스가 두 분야에서는 국내에서 선구자이기 때문에 자연스레 책임감이 생긴다"며 "그만큼 잘 준비해 3D 프린팅을 기반으로 상업적으로 성공할 수 있는 모델을 업계에 제시하겠다"고 포부를 내비쳤다.
 [이채린 기자 rini113@donga.com]
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