그린 트위드 혁신상 수상자 스포트라이트:
신속한 프로토타이핑이 첨단 항공 모빌리티의 발전을 가속화하다
품질 저하 없이 첨단 항공 이동성(AAM) 분야의 빠른 혁신 주기를 어떻게 따라잡을 수 있을까요? 이것이 바로 그린 트위드(Greene Tweed)가 자사의 경량 고성능 열가소성 복합 소재인 Xycomp® DLF™의 적용 범위를 기존 항공우주 분야를 넘어 확장하기 시작했을 때 직면했던 과제였습니다.
이에 대응하여 수석 개발 엔지니어 세스 베클리(Seth Beckley)는 획기적인 신속 시제품 금형 제작 전략을 선도적으로 도입했습니다. 그의 새로운 접근 방식은 Xycomp® DLF™ 부품의 업계 표준인 16~20주 생산 기간을 50% 단축시켰으며, . 이는 금형 설계를 단순화하고 가공 부위와 순성형 부위 간의 균형을 최적화하면서도, 양산 등급 부품의 품질을 유지함으로써 가능했습니다.
이 중요한 성과를 기념하기 위해 그린 트위드(Greene Tweed)는 세스에게 혁신과 협업의 한계를 뛰어넘기 위한 탁월한 노력을 조명하고 보상하는 권위 있는 ‘혁신상(Innovation Award)’을 수여했습니다. 매건 버터보 CEO와 구조 및 엔지니어링 부품 부문 총괄 매니저인 조지 라와가 그에게 상을 수여한 시상식이 끝난 직후, 우리는 세스와 함께 앉아 AAM 및 방위 산업의 발전을 가속화하고 있는 신속 시제품 제작 공정에 대해 이야기를 나누었습니다.

먼저, 귀사가 인정받고 있는 부분부터 살펴보겠습니다.
기존 Xycomp® DLF™ 부품의 경우, 부품 설계가 확정된 후 첫 번째 제품을 납품하기까지의 일반적인 소요 기간은 16~20주입니다. 이 기간 중 상당 부분은 수십 년 동안 사용할 수 있도록 제작된 양산급 금형 공구와 가공 지그를 제작하는 데 소요됩니다. 이러한 접근 방식에는 여러 가지 타당한 이유가 있으며, 이는 많은 고객의 기대와 프로젝트 일정에 부합합니다.
모바일 로봇, 첨단 항공 이동 수단, 방위 산업, 고성능 자동차 등 새로운 산업 분야로 Xycomp® DLF™의 적용 범위를 확대해 나가면서, 기존의 일반적인 리드 타임과 금형 비용이 성공의 걸림돌이 될 것이 분명해졌습니다. 이러한 산업 분야에서는 양산에 들어가기 전에 실제 환경에서의 테스트와 설계 수정을 거칠 것으로 예상되므로, 가능한 한 빠르고 저렴하게 기능성 부품을 확보해야 합니다.
이러한 수요에 부응하기 위해, 당사는 금형 설계 전략을 수립하여 금형의 복잡성을 획기적으로 줄임으로써 비용과 리드 타임을 크게 단축할 수 있게 되었습니다.
이 상은 개인적으로나 직업적으로 어떤 의미가 있나요?
저는 이 혁신상이 제정된 이래로 줄곧 이 상의 열렬한 지지자였습니다. 저희 회사는 인상적인 혁신을 이어온 오랜 역사를 가진 기업입니다. 이 상은 새로운 혁신을 장려하고 인정하는 훌륭한 방법입니다.
Xycomp® DLF™는 출시 초기부터 혁신을 거듭해 온 제품군으로, 저는 GT에서 근무하는 동안 대부분의 시간을 이 제품 개발에 기여할 수 있어 큰 영광이었습니다. 이번 신속 시제품 제작 공정은 Xycomp® DLF™의 역량을 한층 더 발전시키는 또 하나의 단계입니다. 이 공정을 정립하는 데 기여하고, 고객들로부터 큰 호응과 성공을 거두는 모습을 지켜보는 것은 매우 보람 있는 일이었습니다.
이번 수상의 계기가 된 혁신이나 프로젝트에 얽힌 이야기나 과정을 공유해 주시겠습니까?
이 신속 시제품 제작 공정의 착상은 코로나19로 인해 상업용 항공우주 산업이 침체되었던 2020~2021년으로 거슬러 올라갑니다. 주요 시장 외부를 살펴보기 시작하면서 두 가지 공통된 주제를 발견했습니다. 바로 금형 비용과 부품 리드 타임이 높았다는 점과, 많은 고객이 당사가 일반적으로 제공하는 광범위한 인증 절차 없이도 테스트에 사용할 수 있는 기능성 부품만 필요로 했다는 점이었습니다.

이러한 우려를 해소하기 위해, 우리는 저렴하고 교체 가능한 캐비티 인서트를 적용한 모듈식 금형 개념을 시범 운영했습니다. 그 결과, 해당 시제품 금형으로 400개 이상의 부품을 생산함으로써 이 접근 방식의 타당성을 입증하고 귀중한 데이터를 수집할 수 있었습니다. 그 후, 우리는 방산 분야 고객을 위해 보다 복잡한 독립형 금형 세트를 개발했습니다. 이 프로젝트는 저렴하고 신속하게 제작된 금형을 사용하여 부품 납품 리드 타임을 7.5주로 단축하는 기록을 세우며, 신속한 프로토타이핑 접근 방식의 새로운 지평을 열었습니다. 또한 당사는 이 프로젝트를 통해 신속하게 제작된 고정구를 사용하여 가공 개발 기간을 가속화된 성형 개발 일정에 맞출 수 있는 새로운 가공 접근 방식을 모색했습니다.
귀사의 혁신이 미친 영향을 어떻게 설명하시겠습니까?
신속 시제품 제작 프로세스는 방위산업 및 AAM(공중대공) 고객들에게 판도를 바꾼 혁신이었습니다. 이 프로세스의 결과로, GT는 조만간 양산에 들어갈 예정인 새로운 방위 차량에 탑재될 여러 핵심 부품을 확보하게 되었습니다. 타이트한 프로젝트 일정을 준수하는 당사의 역량은 동일한 고객사의 다른 여러 엔지니어링 그룹과 협력하여 부품을 개발할 수 있는 기회를 열어주었습니다.
AAM 시장에서, 우리는 테스트 차량에 부품을 장착해 볼 수 있도록 여러 고객에게 시제품 부품을 공급해 왔습니다. 이러한 유형의 고객들은 반복적인 개선을 선호하는 경향이 있으며, 실제로 차량을 제작하고 테스트해 보기 전까지는 최종 제품이 어떻게 될지 정확히 알지 못하는 경우가 많습니다. 고객들이 양산용 금형 제작에 대한 부담 없이 신속하게 부품을 확보할 수 있도록 지원한 덕분에, 당사는 신뢰받는 파트너로 자리매김했습니다.
이를 통해 고객사는 더 빠르게 반복 작업을 수행하고, 개발 주기를 단축하며, 혁신적인 항공기를 시장에 더 빨리 출시할 수 있습니다. 그 결과, 새로운 부품들이 시장에 출시되고 있습니다.

이 새로운 공정의 향후 발전 방향을 어떻게 전망하시나요?
이 혁신을 더욱 발전시킬 수 있는 방법은 무수히 많습니다. 우리는 이 방식을 통해 부품의 복잡성을 어느 정도까지 높일 수 있는지, 그리고 표면 처리를 개선하고, 소재 성능을 향상시키며, 공구 수명을 늘리고, 비용을 더욱 절감할 수 있는 방법을 여전히 모색하고 있습니다. 또한 파트너 공구 제조업체들과 협력하여, 생산용 공구에서 기대하는 정밀도와 마감 품질을 확보하면서도, 설계와 소재를 통해 비용과 리드 타임을 시제품 수준에 가깝게 낮출 수 있는 하이브리드 공구 제작 방식을 개발하고 있습니다.
혁신 과정을 지원하거나 육성하는 데 기여한 협력자나 리더의 공로를 인정하고 싶으신가요?
이러한 프로젝트는 진정으로 팀워크의 결실입니다. 수석 기계 설계자인 스티브 커보(Steve Kerbaugh)는 Xycomp® 공구 설계 분야의 전문가입니다. 초기 공구 설계에 대한 그의 전문 지식과 피드백은 매우 귀중했습니다. 시니어 CNC 프로그래머인 폴 앤더슨은 가공 분야의 전문성으로 큰 공로를 세웠습니다. 그는 가공 지그 설계에 대해 귀중한 조언을 제공했으며, 더 이상 사용되지 않는 지그를 범용 가공 지그 베이스로 영리하게 재활용하고, 시제품 제작 과정에서 필요한 모든 부품의 CNC 프로그래밍을 빠르고 효율적으로 수행했습니다.
프로토타입 접근 방식을 실행하는 데 있어 SEC 개발 엔지니어 팀 전체가 참여했습니다. 수석 개발 엔지니어인 빌 토마스(Bill Thomas), 짐 패리시(Jim Parrish), 크리스 슈월(Chris Schwall)과 수석 개발 기술자인 레스터 무시ンス키(Lester Mushinski)는 모두 고객의 촉박한 일정을 맞추기 위해 공구 수작업 조립부터 성형 레시피 개발, 최종 부품 조립에 이르기까지 중요한 역할을 수행했습니다. 마지막으로, SEC DE 매니저인 브래드 켈러는 제가 이 작업에 집중할 수 있도록 시간을 확보해 주었습니다. 그는 CNC 프로그래밍과 기계 가동 시간을 최우선으로 배정하고, 필요에 따라 팀을 결집시켜 프로젝트의 성공을 보장했습니다.

그린 트위드(Greene Tweed)에서 혁신을 꿈꾸는 분들께 해주고 싶은 조언이 있나요?
저는 다양한 분야에 대해 가능한 한 많이 배우기 위해 최선을 다해왔습니다. 부품 설계, 금형 설계, 성형 공정 개발, 그리고 기계 가공 분야의 경험을 종합하여 신속한 시제품 제작 방식을 개발해냈습니다. 그린 트위드는 항상 새로운 시도를 장려하는 환경이었고, 저는 확실히 실험할 기회를 많이 얻었습니다. 새로운 시도는 위험을 수반합니다! 항상 잘 풀리는 것은 아니며, 때로는 혁신이 실패하기도 합니다. 어려움을 겪을 때 언제까지 밀어붙여야 할지, 언제 방향을 전환해야 할지 아는 것이 중요합니다.
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