[Formlabs]ORQA FPV의 SLS 3D 프린팅을 활용한 드론 솔루션

무역 규제와 관세는 일부 산업에 다른 산업보다 더 큰 영향을 미칩니다. 드론 제조처럼 비교적 신생 시장은 공급망의 다양성이 상대적으로 부족하기 때문에 기존 시장보다 더 큰 압박을 받을 수 있습니다. 

크로아티아의 드론 제조업체인 ORQA FPV는 2025년 무역 전쟁이 일어나기 수년 전부터 이를 인식했습니다. 이제 EU에 구축한 공급망과 제조 기반을 통해 대규모 해외 제조업체에 대한 대안을 찾는 사람들에게 시기적절한 솔루션을 제공할 수 있는 완벽한 위치에 있게 되었습니다. 

안전한 공급망 구축의 일환으로, 두 대의 Fuse 시리즈 SLS 프린터와 나일론 12 파우더 , TPU 90A 파우더를 사용하는 자체 선택적 레이저 소결 (SLS) 3D 프린팅 기술을 활용하고 있습니다 . SLS 3D 프린팅은 비용 효율적이고 민첩한 워크플로우를 통해 제품 출시 기간을 단축하고 드론 제조 및 서비스에 필요한 고품질 부품을 다양하게 제공할 수 있도록 지원합니다.

인큐베이터에서 열린 하늘로

고글, 드론 프레임, 컨트롤러의 프로토타입 제작에는 꼼꼼한 디테일과 엄격한 공차가 요구됩니다. ORQA 팀은 공동 인큐베이터 공간에서 사용 가능한 대형 산업용 3D 프린터를 사용하여 작업을 시작했습니다.	ORQA의 제품 카탈로그가 확장되기 시작하자 팀은 자체적으로 고품질 제조 기술을 확보해야 한다는 것을 깨달았습니다.

ORQA는 2018년 EU 드론 공급망의 공백을 발견한 세 명의 젊은 창업자에 의해 창업 인큐베이터 공간에서 시작되었습니다. ORQA의 수석 기계 설계 엔지니어인 안토니오 코박은 "공공 안전 부문의 EU 및 미국 사업자들은 시장 선도 기업들이 보안상의 이유로 블랙리스트에 올랐기 때문에 최첨단 기술을 사용할 수 없습니다."라고 말합니다. 

외국 기업들이 미국과 EU의 일반 소비자에게 저가 FPV 드론과 부품을 판매할 수 있지만, 군사 및 공공 안전 분야에서는 이러한 기업들을 이용하는 것이 종종 금지되어 있습니다. 공적 자금을 지원받는 기업과 팀은 최첨단 드론 기술에 접근하기 위해 제한된 공급망에 의존해야 합니다. ORQA의 설립자들은 이러한 불균형을 인지하고 프로토타입 개발에 착수하여 드론 열풍이 시작되던 2019년 CES에 참가했습니다. 

CES에서 선보인 시제품은 킥스타터 캠페인의 성공에 기여하여 고급 디스플레이가 장착된 비행 고글 600쌍을 판매했습니다. 이 시제품들은 대부분 기존 SLS 장비인 EOS 포미가(Formiga)를 사용하여 제작되었습니다. 코박(Kovac)은 "처음 2~3년 동안은 FDM, SLA, 그리고 대형 EOS 포미가 장비를 갖춘 인큐베이터의 프린팅 랩을 사용했습니다. 덕분에 첫 주문을 받을 수 있었지만, 너무 비싸고 규모가 커서 직접 구매할 생각은 하지 못했습니다."라고 말합니다. 

ORQA가 레이싱 고글, PCB, 안테나, 베이스, 프로펠러, 완전 조립 드론 등 제품 제공 범위를 확대함에 따라, 팀은 대량의 반복 작업과 기능적 테스트 부품을 처리할 수 있는 자체 3D 프린터가 필요하다는 것을 깨달았습니다. 

ORQA가 Fuse 시리즈를 추가한 이유

Fuse 시리즈는 크기가 작아 수요 증가에 따라 확장이 가능했습니다.	Fuse Sift와 Fuse Blast는 후처리를 대부분 자동화하고 빠르게 진행하여 매일 더 많은 양의 부품을 생산할 수 있게 해줍니다.

더 넓은 고객 기반을 구축하고 신제품을 추가하는 것은 사업에 도움이 되었지만, ORQA 팀은 3D 프린팅 연구실을 공유해야 했기 때문에 어려움을 겪고 있었습니다. 사무실에는 3D 프린터를 놓을 만한 여유 공간이 있었지만, 포미가(Formiga)와 같은 기존 SLS 프린터를 놓을 공간은 부족했습니다. 

ORQA는 수년간 공유 EOS 프린터로 인쇄해 온 끝에, 성장에 따라 확장 가능한 강력한 옵션인 Fuse 시리즈를 개인 사무실 공간에 도입하기로 결정했습니다 . Kovac은 "Formiga의 경우 약 10제곱미터가 필요하지만 Fuse는 매우 컴팩트합니다. Formiga는 인쇄하는 데 하루 종일 걸리지만 Fuse는 더 빠르고 전반적으로 더 깨끗한 시스템입니다."라고 말했습니다. 64.5 x 68.5 x 107cm 크기의 Fuse 1은 ORQA 인큐베이터 사무실 공간에 쉽게 설치할 수 있었고, 매일 기능적인 부품을 공급받아 반복 주기를 가속화하고 성장을 촉진할 수 있었습니다. 

"그 당시, 특히 기계적인 측면에서는 성장을 위해서는 필수적이었습니다. Shapeways에서 부품을 구매하려고 했다면 아이디어를 구현하는 데 두 달이 걸렸을 겁니다. 지금은 당일에 인쇄물을 받아볼 수 있습니다."

Antonio Kovac, 기계 디자이너, ORQA FPV

속도, 규모, 재료 전환

수요가 급증함에 따라 ORQA는 TPU 90A 파우더 등 다양한 소재를 시도했지만, 이 카메라 마운트처럼 부품이 맞물리고 허용 오차가 엄격한 구성품에는 나일론 12 파우더가 필요하다는 것을 깨달았습니다.	퓨즈 시리즈는 자체 지지 기술과 대형 빌드 챔버를 통해 최종 사용 부품의 소량 생산을 가능하게 합니다. 소규모 기업은 SLS 3D 프린팅으로 최종 사용 부품을 사내에서 직접 제작하여 툴링 비용과 리드타임을 절감할 수 있습니다.

Fuse 1이 매일 부품을 생산하면서 ORQA는 더욱 빠르게 성장하기 시작했습니다. 2019년 설립자 3명에서 현재 140명으로 성장한 ORQA의 성장세는 전체 드론 산업의 성장세와 맞먹었습니다. 미국과 EU의 드론 제조업체들은 보안 문제가 없는 부품을 필요로 했고, 드론 서비스 산업(건설 모니터링, 해상 풍력 유지 보수 등)은 고품질 드론을 자체적으로 필요로 했습니다.

 ORQA는 전기 속도 제어기(ESC), 안테나, 비행 제어 장치, 고글, 그리고 완제품 드론 등 모든 부품을 크로아티아에서 설계 및 생산하여 이러한 요구에 부응했습니다.

드론 레이싱이나 '드론 축구'와 같은 스포츠가 폭발적으로 증가하면서 ORQA와 같은 고성능 드론에 대한 수요가 급증했고, 이로 인해 주문이 급증했고 대규모 생산 역량에 대한 필요성이 커졌습니다.	SLA와 SLS 기술을 결합한 ORQA 드론은 민첩하고 반응성이 뛰어나며 무게가 가볍습니다. 이는 이러한 경쟁적인 레이싱 스포츠에 이상적입니다.

ORQA는 곧 더 강력한 3D 프린팅 성능을 필요로 했습니다. 2024년에는 더 빠른 프린팅과 더욱 다양한 SLS 소재를 위해 Fuse 1+ 30W를 도입했습니다. 두 대의 프린터를 자체적으로 운영하면서, 한 대의 프린터로 드론의 내충격성 부품에 적합한 TPU 90A 파우더를 제작할 수 있었습니다. 코박은 "드론을 테스트할 때는 주요 부품의 내구성을 위해 충격 보호가 필수적입니다. GPS 모듈과 같은 섬세한 부품의 완충 기능과 고정 장치에 TPU가 적합합니다. TPU는 정말 좋고 내구성도 뛰어납니다."라고 말했습니다. 

사출 성형 툴링 변경이 필요한 소프트 부품 하나를 위해 ORQA 팀은 최종 생산에 SLS 3D 프린팅 TPU를 사용하기로 결정했습니다. 수백 개의 TPU 부품이 필요했고, Fuse 1+ 30W 프린터로 며칠 만에 출력했습니다. 코박은 "Fuse 1+ 프린터를 사용하면 당일 출력이 가능합니다. 툴링 변경을 기다릴 필요가 없습니다."라고 말합니다. 

하지만 해당 배치 생산이 완료되자 나일론 12 파우더 부품에 대한 수요가 더욱 시급해졌고, ORQA는 두 대의 퓨즈 시리즈 프린터에서 파우더를 교체하기로 결정했습니다. 코박은 "프린터를 청소하고 나일론 12에서 TPU로 교체하는 데 몇 시간밖에 걸리지 않았고, 각 프린터에서 필요한 부품의 양을 고려했을 때 나일론 12를 퓨즈 1+에 사용하는 것이 더 합리적이었습니다. 속도가 빠르기 때문입니다."라고 말했습니다. 

ORQA 팀은 각 재료를 한 번에 50kg씩 주문하며, 생산 고객에게 제공되는 대량 분말 가격을 활용하여 운영 효율성을 극대화합니다. 코박은 "100kg의 분말을 즉시 공급할 수 있도록 준비되어 있습니다. 대량 주문하는 것이 비용 측면에서 합리적이며, 생산 배치 중간에 재료가 부족해지는 일은 없을 것입니다."라고 말했습니다. 

퓨즈 시리즈에 놀랐어요

퓨즈 1+ 30W에 TPU 90A 파우더로 인쇄된 이 유연한 부품은 고글 부품 프로토타입 제작에 사용됩니다. 부드러운 촉감의 이 소재는 고글과 같은 웨어러블 기기의 기능성 프로토타입 제작에 필수적입니다.	이 쿼드콥터 드론 프레임과 프로펠러 가드는 나일론 12 파우더(검은색 부분)와 SLA 3D 프린팅 구성 요소(빨간색 부분)의 내구성을 활용합니다.

이처럼 초고속 성장 산업에서 안정적인 공급망과 신속한 확장 능력은 경쟁 우위를 유지하는 데 필수적입니다. ORQA 팀이 자체 시설로 이전한 지 불과 2년밖에 되지 않았지만, Fuse 시리즈를 활용한 자체 SLS 3D 프린팅을 통해 성장세가 가속화되었습니다.

"Fuse 1+ 30W가 얼마나 큰 영향을 미쳤는지 정말 놀랐습니다. 정말 빠르고 시스템 전체가 정말 훌륭하게 설계되어 있습니다. 정말 만족하며, 앞으로 함대로 확장할 계획입니다."

Antonio Kovac, 기계 디자이너, ORQA FPV

SLS 3D 프린팅을 사용하여 드론을 단계별로 조립하는 방법을 알아보려면 단계별 가이드를 읽어보세요. Fuse 시리즈를 사용하여 확장하는 방법을 알아보려면 저희 팀에 문의하세요.