전자부품연구원 전북지역본부(본부장 신진국)가 3D프린팅과 전자산업이 융합된 신기술로 다양한 산업분야에 적용이 기대되는 복합 이종소재 3D프린터 개발에 나선다.

전품연 전북본부는 최근 산업통상자원부의 ‘장비연계형 3D 프린팅 소재기술개발사업’ 공모에서 ‘3차원 구조체 일체형 3D전자회로 프린팅 장비 및 소재 개발’ 사업의 주관기관으로 최종 선정돼 향후 3년간 30억원의 국비 지원을 받는다고 14일 밝혔다.

‘장비연계형 3D프린팅 소재기술개발사업’은 3D프린팅 기반 제조업의 경쟁력 강화와 新 성장동력 창출을 위해 지난해 수립한 ‘3D프린팅 전략기술 로드맵’에 따라 금년부터 추진하는 신규 R&D 사업이다.

지난해 12월에 확정된 ‘3D프린팅 전략기술 로드맵’은 미래부와 산업부가 공동 수립한 기술개발 전략으로 ‘3D전자부품’을 포함해 10대 핵심활용분야를 도출한 바 있으며, 올해부터 로드맵에 따라 장비연계형 3D프린팅 소재기술개발 사업이 추진되고 있다.

현재 3D프린팅 기술은 자유로운 형상과 다양한 재질의 많은 출력물을 만들고 있으나, 아직 구조적 기능 이외에 전기전자적 기능을 부여하지 못하고 있는 상황이다.

이러한 전기전자적 기능을 부여하기 위해서는 회로가 필요하고, 회로는 공간과 무게를 고려하여 최대한 밀집시켜야 하며 별도의 설비 구축 및 여러 공정과 장비를 거쳐야 하는 공정상의 불편한 점이 많다.

따라서 기존의 생산방식을 극복하고 우리가 원하는 구조체 일체형 첨단 기기를 만들기 위해서는 자유로운 형상의 구조체 속에 복층의 회로를 한 번에 구현할 수 있어야 하며, 이러한 기능을 할 수 있는 올인원 3D 프린터(All-in-one 3D Electronics Printer)를 개발하는 것이 과제의 목표다.

전부연 전북본부가 개발하게 되는 3D 프린터는 국내 최초의 복합 이종소재 프린터로 금속, 플라스틱, 배선 등을 하나의 장비에서 출력할 수 있어 다층의 전자회로를 구현할 수 있는 프린터가 될 전망이다.

또한 장비 맞춤형 자체개발 전용 SW도 함께 개발해 기존 제품과 기술적 차별성을 강화해 나갈 계획이다.

이번 개발하는 3D전자회로 프린터는 앞으로 우주/국방(초소형 인공위성), 경제/복지(인공지능 슈즈), 창업/문화(드론), 안전/환경(IoT 센서 모듈), 과학기술(웨어러블 기기), 산업(스마트 안경/헬멧) 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이번 공모사업에는 주관기관으로 참여하는 전자부품연구원 전북지역본부 외에 30년간 CNC(컴퓨터 수치제어) 전문개발 기업인 센트롤과 단국대학교가 공동으로 참여하고 있다.

전품연은 3D프린터 요소기술(3D공정, 헤드, 슬라이서 SW) 개발에 주력하며, 센트롤은 통합 3D프린터 및 제어 소프트웨어 개발을 담당하고, 단국대학교는 핵심소재 기술개발을 담당해 기술개발을 추진할 계획이다.

사업의 주관기관으로 참여하고 있는 전품연 전북본부는 전자산업분야 3D프린터 개발을 선도하기 위해, 2015년 5월 전북본부 3층에 ‘3D프린팅 연구’을 개설하고 세계 3대 오픈소스 3D실프린터 윌리봇 개발자인 주승환 연구위원과 함께 SLS 3D프린터의 자체개발을 추진하고 있다.

센트롤은 최근 주조산업에 사용되는 SLS 방식 주물사 3D 프린터 상용화 기술개발에 성공하는 등 관련분야 유망기업이다.

신진국 전품연 전북본부 본부장은 “이번 기술개발을 통해 3차원 구조체와 그 내부에 전자회로용 다층배선 인쇄 및 칩 실장을 단일장비 내에서 구현할 수 있는 3D하이브리드 프린터 개발과 이를 위한 소재 및 제어기술 등 핵심원천기술 확보로 연계돼 전자회로 프린팅 분야의 국내 기술력을 한 단계 더 도약시키고 다양한 분야에 파급되어 산업화를 앞당길 것으로 전망된다”고 밝혔다.

이성수 전라북도 경제산업국장은 “호남권 3D프린팅 제조혁신지원센터 유치와 더불어 또 하나의 쾌거라며, 호남권 제조혁신센터(산업부), 전주 글로벌 3D프린팅산업 융복합센터(미래부) 등과 연계하여 연관산업이 활성화되도록 지원해 나가겠다”고 밝혔다.