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  • 기사등록 2017-09-18 17:49:17
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▲ 15일 열린 개막식에서 김기현 울산시장, 주승환 K-AMUG 회장 등과 참석자들이 기념촬영에 응하고 있다..

3D프린팅 허브 도시로 거듭나고 있는 울산이 3D프린팅 인식 제고 및 산업용 3D프린팅 저변 확대를 위해 올해 처음 개최한 ‘3D프린팅 갈라 in 울산’ 행사가 성공적으로 마무리됐다.

지난 9월14일부터 16일까지 울산과학기술대학교(UNIST)에서 열린 이번 행사는 △3D프린팅 전시 부스 △국제 및 국내세미나 △K-AMUG(한국적층제조사용자협회) 창립총회 △3D프린팅 전기자동차 및 드론시승 체험 △DfAM(적층제조를 위한 디자인) 경진대회 등으로 구성돼 관련 업계는 물론 일반인들에게도 볼거리·들을거리·즐길거리를 풍성하게 제공했다. 이에 울산시, UNIST, 세계경제포럼(WEF)이 함께 9월13일부터 14일까지 UNIST에서 개최한 ‘제1회 4차 산업혁명 포럼 in 울산’ 행사를 포함해 1만2천명이 참관한 것으로 집계되고 있다.

이렇게 성공적인 첫발을 내딘 울산시는 3D프린팅 융합산업의 메카로 도약할 수 있도록 더욱 지원을 확대한다는 계획이다. 울산시는 3D프린팅 산업을 지역전략 산업으로 선정하고 현재까지 친환경 자동차, 조선, 바이오 등 원천기술개발, 품질평가, 인력양성 등 전 주기적 기술 기반 구축을 위해 12개 사업에 사업비 1,133억원((국비 743억, 시비 335억, 민간 55억)을 지원 육성하고 있으며 국립 3D프린팅 연구원 설립 또한 본격적으로 추진 중이다. 전국 최초로 3D프린팅 특화 산업단지를 조성해 로컬 모터스, EWI, AMRC 등 세계적인 연구기관과 국내 센트롤, 캐리마 등 기업을 유치하거나 MOU를 체결한 바 있다.

울산시는 내년부터 3D프린팅 갈라 in 울산 행사를 확대 개최하고, DfAM 경진대회도 세계적인 수준으로 끌어올려 3D프린팅 성공사례를 창출한다는 계획이다. 또한 미국 AMUG 초청과 함께 독일 프랑크푸르트에서 개최되는 세계적인 적층제조 전시회인 폼넥스트에 울산관을 마련할 예정이다.



전시·세미나·K-AMUG 창립·전기車 시승 등 1만2천명 참관

국내 첫 DfAM 경진대회 대상 ‘현대重’, 성공비즈니스 창출 기대



▲ 오알레이저 국내 리셀러인 대오엔지니어링의 김교원 대표가 3D프린터를 소개하고 있다. .

■오알레이저 금속 3D프린터·선박용 경량 프로펠러 ‘볼거리’
이번 3D프린팅 전시관에는 3D프린팅 소재, 장비, SW, 서비스 등 전 밸류체인에 관련된 국내외 62개 기업 및 기관이 참여했다. 스트라타시스, 3D시스템즈, EOS, HP, 컨셉레이저, 오알레이저, SLM솔루션즈, 복셀젯, 파순, 캐리마, 센트롤, 윈포시스, 대건테크 등 국내외 내로라하는 기업들이 모두 출품해 시제품 제작을 넘어서 제조업에 직접 적용되고 있는 장비와 최신 기술을 선보였다.

특히 1억원대 PBF 방식 금속 3D프린터인 ‘ORLAS CREATOR’를 출품해 업계를 놀라게 한바 있는 오알레이저는 아시아 최초로 이번 전시회에 실제 장비를 전시해 주목을 받았다. 또한 회사 대표인 uri resnik이 전시장에서 직접 장비를 소개하면서 한국시장 진출에 대한 열의를 내비쳤다. 오알레이저는 독일 본사에서 장비양산을 시작해 내년엔 연간 300대로 증설할 계획이다. 한국에는 대오엔지니어링, 그래피, AM코리아 등 5개 업체가 리셀러를 맡고 있으며 벌써 2대가 판매됐다.

▲ DfAM 경진대회 대상을 수상한 현대중공업의 김덕수 선임연구원이 ‘선박용 경량 프로펠러 허브’를 소개하고 있다..

울산시가 주최하고, 울산정보산업진흥원 및 K-AMUG가 공동 주관한 이번 DfAM 경진대회에서는 현대중공업 생산기술연구소 재료연구실 김덕수 선임연구원, 하주환씨가 제안한 ‘허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브’가 대상을 차지했다.

금상은 유니스트 김진식 씨가 제안한 ‘스파크 자전거’가 선정됐으며 은상은 젬에이스의 배경숙 씨, 김광훈 씨가 제안한 ‘리플 팔찌’와 창원대학교의 박정우 씨, 박건혁 씨가 제안한 ‘돌고래 수도꼭지’가 각각 선정됐다. 이 과정에서 머티얼라이즈, 알테어가 위상최적화와 DfAM 소프트웨어 지원 및 무료 교육을 윈포시스가 금속 3D프린팅 교육을, 3D시스템즈, HP가 프린팅 출력을 협찬했다.

DfAM은 3D프린팅이 기존 생산방식보다 차별화되고 고부가화 할 수 있는 혁신적인 설계방법으로 경량화를 위한 위상 최적화, 파트 통합 등의 방법이 있다. GE가 처음으로 적층제조를 통해 생산하고 있는 항공기용 엔진노즐도 파트 통합의 일종이다. GE가 DfAM을 통해 제조 패러다임을 바꿔버렸으며 새로운 비즈니스를 창출했다는 사실에서 보듯이 DfAM이 가진 잠재력은 어마어마하다.

이번에 현대중공업이 DfAM 대상을 수상한 것도 이러한 맥락에서 큰 의미를 갖는다. 갈수록 환경규제가 엄격해지는 조선해양업계에서도 경량화는 주요한 이슈이면서 각 선박마다 모양이 제각기 다른 프로펠러를 생산해야하기 때문에 3D프린팅은 최적의 도구다.

‘선박용 경량 프로펠러 허브’는 선박의 엔진 회진력을 추진력으로 전환하는 프로펠러를 나일론 소재로 출력하고 중심축은 벌집구조로 만들어 기존 제품 대비 질량을 63%, 회전관성을 57% 감소시켰다. 프로펠러는 HP社 국내 리셀러인 폼엑스가 제작을 지원했다.

현대중공업은 2013년부터 선박의 3D프린팅 기술 적용을 검토해왔으며 앞으로 본격적으로 프로펠러 등 여러 분야에 적용할 계획을 갖고 있다. 현재 조선업계 업황이 좋지 않아 장비구입과 지원이 쉽지 않다는 어려움이 있으나 세계적인 조선업체로서 3D프린팅 성공사례를 창출한다는 계획이다.

금상을 차지한 ‘스파크 자전거’는 3D 프린팅 기술과 노후 자전거를 활용한 아이디어로 높은 평가를 받았다. 은상을 수상한 ‘리플 팔찌’는 경량 설계 및 티타늄 소재를 활용, 착용감이 뛰어나다는 평가를 받았으나, 경제성 확보를 위해서는 보완이 필요한 것으로 평가됐다.

‘돌고래 수도꼭지’는 울산의 상징인 돌고래 형상을 수도꼭지에 응용한 것으로, 3D프린팅 만으로만 가능한 이중벽 구조를 채용해 겉보기에는 물이 흐르는 경로가 보이지 않아 많은 관심을 받았다. 다만 수도꼭지의 특성상 재료의 인체 무해성, 부식성 등 안전 보건상의 문제는 보완하여야 할 것으로 평가받았다.

▲ 김기현 울산시장이 주승환 K-AMUG 회장으로부터 출력물에 대한 설명을 듣고 있다..



GE·3D시스템즈 등 금속 3D프린팅 전문가 미래 발전방향 제시

전기車·드론 등 체험행사로 3D프린팅 대국민 홍보 확대



▲ 3D프린팅 국제세미나에는 많은 청중들이 몰렸다..

■3D프린팅 제조공정 적용 발전방향 모색 ‘들을거리’
14일과 15일에 각각 개최된 국제세미나, 국내세미나는 전문가들이 대거 참석해 최신기술과 향후 발전방향을 모색한다는 점에서 많은 청중들이 몰렸다. 국제세미나에는 영국 셰필드 대학, EWI, 오토데스크, GE, 3D시스템즈, 오알레이저 등 주요 기관과 기업들이 제조공정에 적용되고 있는 금속 3D프린팅을 중심으로 강연을 했다.

3D시스템즈의 금속 3D프린터 전문가인 Sandeep Rana 부사장(vice-president)은 3D프린팅 시장의 성장을 위해선 프린팅 속도, 생산단가 하락, 고부가가치 제품 발굴 등이 선결돼야 한다고 강조했다. 또한 미래에는 PBF 방식 금속 3D프린터의 대형화, 멀티레이저 확대, 자동화, 생산캐파를 조절할 수 있는 모듈화 등이 금속 3D프린팅의 트렌드가 될 것이며 이러한 기술이 현실화되면서 2020년 세계 3D프린팅 시장은 지금보다 5배나 성장할 것이라고 전망했다.

항공기용 연료노즐을 실제 3D프린팅으로 대량생산하고 있는 GE의 임근식 책임연구원은 부품을 적층제조하는데 있어 신뢰성을 보장하기 위해선 공정제어와 사후 공정 평가가 필요하다고 밝혔다. GE는 자사의 산업용 클라우드 플랫폼인 ‘프리딕스 플랫폼(Predix Platform)’을 통해 연결된 3D프린터의 공정 모니터링과 분석을 하고 있으며, GE의 검사기술은 품질보증과 공정 파라미터 발전속도를 단축시키는데 기여하고 있다.

국내외 3D프린팅 정책 및 기술동향, 3D프린팅 기업 및 연구기관 사례발표가 진행된 국내세미나에서 신진국 전자부품연구원 박사는 우리나라가 선진국과 기술격차가 벌어진 것에 대해 기존 주력산업에서의 수요부족, 인력 양성이 아닌 장비구축 중심의 인프라 투자, 각 인프라 간 유기적 연계 부족 등을 꼽았다.

이를 위해선 3D프린팅 성공사례 발굴과 도전이 필요한데, 신진국 박사는 그간 정책 기획과 자료수집을 통해 3D프린팅 활용 유망분야로 GIS(가스절연개폐장치), 주얼리, 비공기입 타이어(NPT) 등을 선정했다. GIS의 경우 전력을 감소시키는 속도조절을 잘 못하게 되면 고장이 발생하는데 3D프린팅을 활용하면 이를 상당수 방지할 수 있다.

주얼리의 경우 이미 구안의 구, 경량화 등 독특한 디자인을 통해 성공한 사례가 나오고 있다. NPT는 미래 타이어로 주목받고 있는데, 최근 미쉐린이 운전자가 방문할 지역에 맞는 구조의 타이어를 인근 스테이션에서 3D프린팅해 바로 교체할 수 있는 ‘비저너리 콘셉트 타이어’를 공개해 주목받은 바 있다.

▲ 3D프린팅 전기차 시승행사를 기획한 김남훈 UNIST 교수(右)가 백소령 3D시스템즈 본부장과 시승하고 있다..

■과거와 미래를 잇는 ‘즐길거리’
울산의 과거와 미래를 기술로 연결하는 뜻깊은 프로그램도 기획됐다. 3D프린팅 솔루션 기업 씨에이텍(Ca Tech, 대표 이대석)은 ‘3D프린터와 선사시대의 만남’을 주제로 울산의 유명한 선사시대 유적지인 ‘반구대 암각화’(국보 285호)를 자사의 광경화수지조형(SLA) 방식 3D프린터 ‘Mobius’로 출력했으며 울산시는 이를 주요 관계자들에게 기념선물로 증정했다. 또한 전시장 밖에 선사시대 주거지를 설치하고 그 안에서는 3D프린터로 선사시대 인류의 유골, 돌날, 토기 등 유물 등을 출력하면서 참관객들의 관심을 끌었다.

또한 행사장 밖에서는 3D프린팅으로 코뿔소 모양의 외관을 전기자동차를 시승할 수 있는 기회가 제공됐다. UNIST 김남훈 교수가 전기차 업체인 ㈜제인모터스와 함께 만든 3D프린팅 전기차는 차체는 물론 의자, 핸들, 타이어 휠 등까지 3D프린팅으로 경량화가 가능하다는 점을 부각시켰다. 이밖에도 참관객들이 직접 앉아보고 느낄 수 있는 3D프린팅으로 만든 의자, 보드 등이 배치돼 즐거움을 안겼다.

▲ 씨에이텍이 3D프린팅한 반구대 암각화 .

▲ 전시회에는 국내외 3D프린팅 기업들이 총출동했다..

▲ DfAM 경진대회 수상작들. (사진 위 좌측부터 시계방향으로) △허니컴 격자구조를 가지는 선박용 경량 프로펠러 허브 △스파크 자전거 △리플팔찌 △돌고래 수도꼭지.

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