미 해군이 42,000명에게 지급하는 '귀 스캔 맞춤 청력보호구', 개별 형상을 양산으로 바꾸는 방법

군에서 청력 손상은 가장 흔한 직무 관련 장애 중 하나로 꼽힙니다. 특히 항공모함 갑판이나 활주로처럼 소음이 극심한 환경에서 근무하는 인원에게 청력보호구는 필수 장비입니다. 그런데 문제는, 귀 모양이 사람마다 다르다는 점입니다. 잘 맞지 않는 보호구는 결국 착용하지 않게 되고, 착용하지 않는 장비는 아무리 좋아도 사람을 지켜주지 못합니다.

최근 미 해군은 이 문제를 정면으로 다룬 조달 계약을 체결했습니다. Aware Defense가 해군 항공 인력을 위한 맞춤형 청력보호구와 통신용 이어플러그를 5년간 단독 공급하는 계약을 따냈고, 이 장비들은 개인의 귀를 3D로 스캔한 데이터를 바탕으로 적층제조 방식으로 제작됩니다. 초기 단계에서 2025년 9월부터 2026년 7월까지 6,373개의 맞춤 장비를 납품했고, 2026년 8월부터는 생산 규모를 42,000개 단위까지 확대할 계획입니다.

여기서 제조 관점의 핵심 질문이 하나 떠오릅니다. 사람마다 다른 형상을, 금형 없이, 어떻게 수만 개 규모로 반복 양산할 수 있을까요? 이 글은 개인 스캔 데이터를 실제 착용 부품으로 전환하는 '맞춤 양산(mass customization)'의 구조를, 산업용 SLA 3D프린팅의 정밀·표면 관점에서 짚어봅니다.

미 해군이 42,000명에게 지급하는 '귀 스캔 맞춤 청력보호구', 개별 형상을 양산으로 바꾸는 방법 (AI-generated visual by gemini)

Aware Defense : 개인의 귀를 데이터로 만드는 조달 계약

이 프로그램의 중심에는 eFit이라는 3D 귀 스캐너가 있습니다. 접촉 없이 광학 방식으로 귀와 외이도의 형상을 두 번째 굴곡 지점 너머까지 포착하며, 90마이크론 이하의 치수 정확도를 확보한다고 설명됩니다. 즉, 개인의 귀 형상이 매우 정밀한 디지털 데이터로 먼저 확보되는 구조입니다.

A soldier undergoes 3D ear scanning for custom hearing protection. (AI-generated visual by gemini)

출처: 3dprintingindustry.com

문제는 그다음입니다. 스캔한 데이터가 아무리 정밀해도, 이를 실제 착용 가능한 부품으로 만드는 제조 방식이 받쳐주지 못하면 프로그램은 성립하지 않습니다. 여기서 기존 대량생산 공법의 한계가 분명해집니다.

1. 금형을 쓸 수 없는 구조: 사출 성형은 하나의 금형으로 동일한 형상을 반복 생산하는 방식입니다. 그런데 42,000명의 귀가 모두 다르다면, 이론상 금형도 42,000개가 필요합니다. 이는 비용·기간 모두에서 성립하지 않습니다.
2. 재고를 미리 쌓을 수 없는 특성: 표준 사이즈로 미리 만들어 창고에 쌓아두는 방식이 아니라, 개인 데이터가 확정된 뒤에야 생산이 시작되는 온디맨드 구조입니다.

Aware Defense는 5일 만에 700명을 스캔하고 60일 안에 정밀 맞춤 장비를 착용시킬 수 있다고 밝혔습니다. 이 속도는 금형 제작 단계가 아예 존재하지 않기 때문에 가능한 것입니다. 데이터가 곧 부품 설계가 되고, 그 데이터가 그대로 생산 라인으로 넘어가는 방식이기 때문입니다.

연구 단계에서 함대 규모로 : 무엇이 달라졌나

이런 접근이 완전히 새로운 발상은 아닙니다. 과거에도 유사한 개념이 검토된 적이 있습니다. 미 육군 항공의학연구소는 2019년 물리적 귀 본을 뜬 맞춤 이어플러그와 eFit을 포함한 세 가지 디지털 스캐닝 방식을 함께 평가하는 연구를 수행했습니다. 다만 그 연구의 비교 결과는 현재 계약에서 제시되는 정확도 사양보다 앞선 시점의 것이므로, 지금 프로그램에 대한 판정이 아니라 스캐닝 접근법이 그동안 어떻게 검토되어 왔는지를 보여주는 배경으로 이해하는 편이 정확합니다.

해군이 선택한 '귀 스캔 맞춤 보호구' : 개별 데이터 양산의 현장 관련 공정 설명 이미지 (AI-generated visual by gemini)

출처: 3dprintingindustry.com

핵심 차이는 이것입니다. 과거의 유사 시도들이 연구 단계에서 멈췄던 반면, 이번 계약은 같은 스캐닝 접근을 군 함대 규모의 실제 조달로 옮겼다는 점입니다. 시범 사업이나 민간 소매 제품이 아니라, 5년짜리 단독 공급 프로그램으로 편입된 것입니다.

제조 관점에서 보면, '만들 수 있는가'와 '균일한 품질로 반복 양산할 수 있는가'는 완전히 다른 문제입니다. 연구실에서 몇 개를 정밀하게 만드는 것과, 형상이 저마다 다른 수만 개를 동일한 신뢰성으로 계속 찍어내는 것은 차원이 다릅니다. 이 지점에서 필요한 것이 안정적인 적층제조 인프라와 공정 관리입니다.

개별 맞춤 양산을 지탱하는 산업용 SLA 3D프린팅

이런 맞춤 양산의 가능성은 실제 산업 현장에서는 산업용 SLA 3D프린팅을 통해 정밀하게 구현될 수 있습니다. 귀 삽입형 부품이나 하우징처럼 피부에 닿고 밀착되어야 하는 부품은 표면 품질과 치수 재현성이 착용감과 성능을 직접 좌우하기 때문입니다.

해군이 선택한 '귀 스캔 맞춤 보호구' : 개별 데이터 양산의 현장 관련 제품 디테일 이미지 (AI-generated visual by gemini)

SLA 방식은 적층 결이 거의 보이지 않는 매끄러운 표면을 구현하며, GLUCK 기준으로 300mm 범위에서 최대 ±0.05mm 수준의 정밀도와 Ra 0.8 수준의 표면 품질을 확보합니다. 후가공을 거치면 사출품과 구별이 어려운 마감까지 가능합니다. 무엇보다 금형이 없기 때문에, 개인마다 다른 데이터를 그대로 부품으로 전환해 반복 양산할 수 있습니다.

1. 금형 없는 반복 양산: 데이터가 바뀌어도 다음 생산분부터 즉시 반영됩니다. 형상이 매번 다른 다품종 맞춤 생산에 구조적으로 맞습니다.
2. 양산 규모의 대응력: GLUCK은 산업용 SLA 3D프린터 45기를 365일 24시간 운용하며 연간 23만 개 이상의 부품을 생산합니다. 이는 개별 형상이 다른 웨어러블을 함대 규모로 확장하려 할 때 필요한 반복 양산 능력의 기반이 됩니다.

다만 SLA가 모든 경우의 정답은 아닙니다. 만약 수만 개가 동일한 형상이고 단순한 구조라면, 초기 금형비를 감수하더라도 사출 성형의 개당 단가가 유리합니다. 고하중·고온 환경의 금속 부품 역시 SLA 폴리머의 영역이 아닙니다. GLUCK이 강점을 갖는 지점은 어디까지나 형상이 저마다 다른 정밀 폴리머 하우징·커버·삽입형 부품의 반복 양산 구간입니다. 핵심은 '똑같은 것을 얼마나 많이'가 아니라 '저마다 다른 것을 얼마나 균일하게'입니다.

이번 해군 사례가 제조 업계에 던지는 시사점은 분명합니다. 개인 스캔 데이터를 활용한 맞춤 양산은 더 이상 연구실의 실험이 아니라, 실제 조달·공급망에 편입되는 단계에 들어섰다는 것입니다. 사람마다 다른 형상을 표준 품질로 반복 생산해야 하는 제조사에게, 금형 없는 적층제조는 현실적인 선택지가 되고 있습니다.

GLUCK은 반복 생산이 가능한 산업용 SLA 3D프린팅 인프라를 기반으로

개인 맞춤 웨어러블·정밀 하우징 개발과 양산 전환 과정에 필요한 3D프린팅 제조 솔루션을 지원하고 있습니다.

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References

[1] 3D Printing Industry, "Aware Defense Wins Five-Year Navy Contract for 3D Scanned Hearing Protection," 3dprintingindustry.com. Link: https://3dprintingindustry.com/news/aware-defense-wins-five-year-navy-contract-for-3d-scanned-hearing-protection-254742/

원문 기사 이미지 출처

1. [본문] 출처: 3dprintingindustry.com