BOA, Figure 4 부품으로 퍼포먼스 핏 시스템 향상

투르 드 프랑스(Tour de France) 참가 선수 절반 이상은 장거리 코스에서 BOA® 핏 시스템(BOA® Fit System)을 사용하고 있습니다.

BOA는 작업복, 의료용 보조기, 골프, 스노보드, 트레일 러닝 등 다양한 스포츠와 산업군을 하나로 잇는 공통된 기술입니다.

이들 모두는 BOA의 특허 받은 3-파트 핏 시스템을 고성능 제품에 통합해 근로자와 선수들이 최고의 착용감을 유지하도록 돕습니다.

BOA 핏 시스템은 스포츠의 강도와 제품에 필요한 클로저(잠금) 강도에 따라 다양한 파워 레벨로 제공되며, 

각 산업을 선도하는 브랜드들이 BOA와 협력하여 최상의 성능을 사용자에게 제공합니다. 이 시스템은 빠르고 간편하며 정밀한 핏을 구현하도록 설계되었습니다.

기능성 3D 프린팅 소재를 찾아서

BOA 핏 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나는 다이얼(dial)입니다. 이 다이얼은 장착되는 장비의 레이스 텐션에 따라 3가지 파워 레벨로 설계됩니다. 

BOA의 성공을 이끈 고토크용 기어 감속 기능이 있는 스노보드용 고파워 다이얼도 여기에 포함됩니다. BOA의 수석 설계 엔지니어 다니엘 힙우드(Daniel Hipwood)는 이러한 제품의 기계적 설계를 담당하고 있습니다.

BOA는 수년간 3D 프린팅을 프로토타이핑에 활용해 왔지만, 힙우드에 따르면 BOA가 요구하는 소재 성능에 부합하는 경우는 드물었습니다. 

BOA의 제품은 소형이면서 기계적 특성이 핵심이기 때문에, 대부분의 3D 프린팅 소재는 개념 검증이나 외관 테스트에만 유용했습니다.

“우리는 이용 가능한 소재들에 발이 묶여 있었죠.”

힙우드는 이렇게 말하며, “프린트한 부품이 시간이 지나면서 부서지기 쉬워지고, 미팅 중 책상에서 떨어뜨리기만 해도 산산조각 나버리는 일이 있었어요. 

해상도를 유지하면서 열가소성 플라스틱처럼 작동하는 소재를 찾는 건 정말 어려운 과제였습니다.”

BOA는 여전히 사전 생산용 소량 사출 부품을 사용하지만, 3D 프린팅 부품의 내구성과 실제 양산품의 간극을 줄이기 위한 노력을 통해 더 빠르고, 더 대담한 디자인을 구현하고자 했습니다.

이 과정에서 BOA는 3D Systems의 Figure 4 기술과 소재를 발견하게 됩니다.

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※ Figure 4 Standalone

Figure 4를 통한 테스트 고도화

Figure 4는 비접촉 멤브레인 기반의 프로젝션 방식 적층 제조 기술로, 정밀한 디테일과 빠른 출력 속도를 자랑합니다. 

BOA는 Figure 4 Standalone® 장비와 3D Systems의 생산급 소재를 활용하여 초기 단계에서부터 생산 부품 수준의 성능을 파악할 수 있게 되었습니다.

기존에는 가공 부품을 받기까지 3주가 걸렸다면, 이제는 같은 날 오후에 테스트 결과를 확인할 수 있게 된 것입니다.

BOA는 여러 Figure 4 소재를 활용 중이며, 특히 Figure 4 PRO-BLK 10®을 선호합니다. 이 고정밀 생산용 소재는 뛰어난 해상도는 물론, 장기적인 환경 안정성과 열가소성 플라스틱과 유사한 성능을 제공합니다.

 힙우드는 “간혹 양산용 사출 부품과 1:1로 성능이 동일할 정도”라고 말하며, 이 소재가 BOA의 요구 사항을 완벽히 충족한다고 평가했습니다.

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※ Figure 4 PRO-BLK 10 소재

획기적인 열가소성 기계적 특성과 장기적인 환경 안정성을 갖춘 생산 등급 적층 제조 소재

디자인 초기 단계의 반복을 빠르게

BOA는 가능한 프로토타입을 조기에 신발에 적용해 테스터가 직접 사용해보는 것을 선호합니다. 

설령 양산에 이르지 않더라도, 신발에 다이얼을 부착해 반복 테스트하는 것은 설계 및 성능 데이터를 얻는 데 중요한 역할을 합니다. 

이 과정은 다이얼을 원단에 직접 바느질해야 하며, 금형 구멍 없이 플라스틱에 바늘을 뚫어야 하기 때문에 소재에 대한 요구사항이 까다롭습니다.

힙우드는 이렇게 설명합니다:

“플라스틱에 바늘을 찌르는 건 단순한 강도 문제가 아닙니다. 내구성이 있으면서도 다른 기능을 수행할 수 있는 충분한 강성을 유지해야 합니다. 

파트 수를 줄이는 것이 중요하기 때문에, 이 부품은 다른 중요한 기능도 함께 수행해야 하죠.”

이러한 조건에서 Figure 4 PRO-BLK 10이 프로토타입 제작에 사용할 수 있다는 점은 BOA에 큰 도움이 되었습니다.  

이 소재 덕분에 BOA는 디자인 반복 주기를 줄이고, 시간과 비용을 절약하며 최고의 성능을 구현할 수 있게 되었습니다.

성공적인 선택

힙우드에 따르면 BOA가 3D Systems 기술을 선택한 이유는 두 가지입니다.

첫째, 3D Systems 팀과의 원활한 소통과 기술적 지원 수준,

둘째, 3D Systems가 3D 프린팅 산업의 개척자이자 신뢰할 수 있는 포트폴리오를 보유한 기업이라는 점입니다.

“우리가 검토한 다른 옵션들은 아직 시험 단계의 느낌이었어요. 

3D Systems는 기술 혁신과 적층 제조의 미래에 집중하고 있다는 점에서 차별화되었죠.”

▶과제 (Challenge)

복잡한 기계 부품을 빠르게 제작하면서도 테스트를 견딜 수 있도록 하여, 부품 검증 시점을 앞당기는 것이 목표였습니다.

▶해결책 (Solution)

3D Systems의 Figure 4 Standalone 프린터와 PRO-BLK 10 소재를 활용해, 강도와 디테일을 모두 갖춘 부품을 신속하게 확보했습니다.

▶성과 (Results)

- 디자인 검증 소요 시간: 기존 3주 → 하루 만에 단축

- 내구성 높은 PRO-BLK 10 소재는 신발에 직접 바느질하여 테스트 가능

- Figure 4 시제품과 양산 부품 간의 지속적인 비교를 통해 성능 예측 정확도 향상