▲ 신진국 전자부품연구원 3D프린팅사업단 단장이 선진기업들의 장비개발 사례를 발표하고 있다..

혁신적인 산업용 3D프린터 장비 개발에는 다양한 분야 전문가들의 협업과 소통이 필요하며 이에 초점을 맞춰 정부 지원이 확대돼야 한다는 의견이 제시됐다.

3D프린팅산업협회와 ㈜첨단은 11일 코엑스 컨퍼런스룸 300호에서 ‘미래 제조업의 열쇠 3D프린팅’을 주제로 ‘3D프린팅 컨퍼런스 2016’을 개최했다.

이날 강연자로 나선 신진국 전자부품연구원 3D프린팅사업단 단장은 △독일 복셀젯(Voxeljet) △스웨덴 Arcam △일본 DMG-Mori △미국 카본3D 등 선진 3D프린터 제조업체의 혁신적인 장비개발 사례에서 우리가 배워야 할 점에 대해 발표했다. 신 단장은 정부의 3D프린팅 전략기술 로드맵 작성에 있어 장비분과장을 맡아 외국 장비에 대해 꼼꼼히 분석하고 있다.

복셀젯이 개발한 세계 최초의 연속생산이 가능한 사형주조 3D프린터 ‘VXC800’은 모래에 바인더를 정밀분사해 한층씩 경화시키는 Binder Jetting 방식이 적용된 장비로 제품의 CAD 데이터로부터 바로 사형 제품을 제작하여 정밀한 코어, 금형 및 시제품을 생산할 수 있다. 이 제품의 가장 큰 특징은 컨베이어가 장착돼 있어 장비 전면부에서 제품을 출력하면서 바로 모래가 채워지는 연속 공정이 가능하다는 점이다.

Arcam은 금속을 녹이는데 레이저를 사용하는 다른 금속3D프린터 업체와 달리 3kW의 전자빔을 적용해 작업속도를 높였으며 장비 내부는 진공을 유지해 고품질 출력이 가능하다. 특히 각 금속 소재별로 사용자에게 원활한 작업을 위한 온도, 기압 등 응력조건을 세세하게 제공한다.

세계 2위 공작기계 회사인 DMG-Mori는 5축 밀링 머신과 DED방식의 3D프린터를 결합한 하이브리드 장비인 ‘LASerTEC 65 3D’를 출시했는데 이는 기존 장비보다 작업속도가 10배 빠르다. 카본3D는 기존 광경화수지에 산소 농도를 조절하는 방식을 도입 작업속도를 100배나 높여 업계를 놀라게 했다.

신진국 단장은 “복셀젯 장비는 일반 생산공정에 매우 능통한 전문가가 설계했으며 Arcam은 출력물에 대한 구조와 공정을 완전히 이해한 전문가가 있기에 10억대가 넘는 비싼 가격에도 경쟁력을 가지고 있다”며 “DMG-Mori의 경우 기존 제품에 대한 사용자들의 비판을 빠르게 수용해 혁신적인 제품을 선보였고 카본3D도 기계가 아닌 화학으로 접근해 놀라운 성과를 나타냈다”고 평가했다.

그는 “이러한 사례에서 보듯 혁신적인 3D프린팅 장비·기술 개발은 장비 전문가, 소재전문가, 생산공정 전문가 등의 협업과 함께 다양한 업계의 소통이 뒷받침돼야 한다”고 강조했다.

3D프린팅 시장이 개인, 교육, 시제품 제작을 넘어 스마트 팩토리, 융복합으로 빠르게 전환되고 있으며 장비개발 컨셉도 소재, 장비, S/W 등에서 핵심부품, 소재양산장비, 공정연계, 기술융합으로 확대되고 있다.

신진국 단장은 “이처럼 시장과 기술이 빠르게 변하면서 3D프린팅을 적용할 수 있는 수요처 개발과 전략을 끌고 갈 국가적인 컨트롤 타워가 없는 상황”이라며 “국내 산학연이 3D프린팅산업 발전에 필요한 역량을 갖추고 있느니 만큼 정부가 다양한 전문가들이 참여하는 R&D 과제나 수요·장비기업 연계사업을 지원하는 등 예산 확대가 필요한 시점”이라고 밝혔다.