3D프린팅과 제조업 융합 통한 주력산업 고도화 미래 제시

▲ TCT는 한국을 포함해 미국, 영국, 독일, 중국 등 세계 각국에서 순회 전시되는 3D프린팅·적층제조 전시회다.

세계적인 3D프린팅 및 적층제조(AM) 전시회인 ‘TCT 코리아(korea) 2018’ 개최가 보름 앞으로 다가왔다. 10월16일부터 18일까지 3일간 ‘대한민국 제조업의 메카’인 창원시 창원컨벤션센터 제 1전시장에서 개최되는 이번 전시회는 3D프린팅·적층제조분야에서 세계적으로 유명한 TCT 브랜드 전시회가 처음 국내에서 열린다는 점과 산업용 전문전시회로 기획됐다는 점에서 많은 관심이 집중되고 있다.

3D프린팅 기술이 조선·우주항공·중공업·플랜트·자동차 등 제조업에 적용돼 적층제조시대가 개화되기 위해선 무엇보다 제조현장에서의 3D프린팅에 대한 이해와 공부가 선결돼야 한다.

TCT 코리아가 제조업의 중심지인 창원에서 열리는 이유도 여기서 출발한다. 이번 행사를 주최하는 경상남도, 창원시와 주관사인 (주)코엑스 창원사무소(창원컨벤션센터)와 영국의 VNU Rapid News는 지난 3년간 수요 제조기업과 3D프린팅 기술·솔루션 공급기업을 연결해 시너지를 창출하는데 초점을 맞추고 준비를 진행했다. 특히 경남지역은 조선 등 주력산업의 침체로 지역산업 고도화라는 숙제를 안고 있고 동시에 우주항공과 같은 신성장동력산업 육성이 시급하기 때문에 경남도는 3D프린팅을 잠재 수요처인 제조업체에 널리 알리는데 적극 나서고 있다.

TCT 코리아는 크게 △산업전시회 △국제 컨퍼런스 △신제품·신기술 세미나로 구성된다. 명실상부한 국내 대표 산업용 3D프린팅·적층제조 전문전시회로 거듭나기 위해 단순 장비, 소재, 솔루션 등을 나열하는 전시회가 아닌 기존 사출, 금형, 용접, 금속가공 등 전통 제조업의 재도약에 필요한 3D프린팅 토털솔루션을 소개하고 상호 발전할 수 있는 기회를 제공할 수 있도록 기획됐다.

■ 세계 선도기업과 韓 유망기업 한자리

창원컨벤션센터 1 전시장에서 3일간 개최되는 전시회에는 국내외 60개 업체 및 기관이 170부스 규모로 출품해 장비, 소재, 기기 및 부품, 서비스, 소프트웨어 등을 선보인다.

3D프린팅·적층제조 분야 전 세계 매출 1,2를 다투고 있는 3D시스템즈와 스트라타시스코리아, 금속 3D프린터 매출 1위 EOS, 트럼프 등 글로벌 기업들이 대규모 부스를 꾸며 자사의 선진 솔루션을 집중 홍보할 예정이다. 대한민국 대표 산업용 3D프린터 장비 제조사인 대건테크, 헵시바 등도 출품해 다양한 솔루션을 선보인다. 이번 행사의 실버스폰서이자 경남지역 대표업체인 대건테크는 2016년부터 개발을 시작한 금속 3D프린터 및 PEEK소재, 마그네슘 소재를 활용한 3D프린터 등 올해 개발을 완료한 산업용, 의료용 3D프린터 등 차별화된 자사의 역량을 적극 홍보할 계획이다.

또한 3D프린팅·적층분야에서 대한민국 국가 경쟁력이 가장 높을 것으로 예측되는 소재분야 대표 기업인 풍산홀딩스, 하나에이엠티, 창성 등은 타이타늄, 마그네슘, 알루미늄 등 3D프린팅용 금속분말을 선보인다.

3D프린팅/적층제조용 소프트웨어 업체인 머터리얼라이즈, MSC소프트웨어, 알테어 등과 국가 대표 연구기관인 한국생산기술연구원, 재료연구소도 참가한다.

한편 30년 역사를 자랑하는 대한민국 최고의 용접 및 절단 분야 전시회인 ‘웰딩코리아’가 TCT 코리아와 동시개최돼 3D프린팅과의 시너지 및 신규 비즈니스 창출이 기대되고 있다. 웰딩코리아는 창원컨벤션센터 2,3 전시장에서 10월16일부터 19일까지 개최된다.

■ 제조기업·연구기관과 적층제조 어플리케이션 최신 기술 및 사례 공유

적층제조기술의 미래와 제조업 적용 확대를 논의하는 국제 컨퍼런스가 10월16일과 17일 양일간 창원컨벤션센터 컨벤션홀에서 열린다. 지난해 열린 컨퍼런스에서는 우주항공, 자동차, 중공업, 전자, IT, 소재 등 6개 세션에 18명의 연사가 발표했으며 약 400여명이 참석해 성황리에 마쳤다. 올해도 세계적인 석학들이 초청돼 추가적으로 의료, 패션·쥬얼리, 건축 등의 다양한 주제에 대한 새로운 비즈니스 창출 기회와 아이디어를 제공할 예정이다.

16일 열리는 컨퍼런스에서는 한국 3D프린팅 발전로드맵 작성에 기여한 바 있는 이재성 한양대 교수의 ‘금속 적층제조 기술에서 재료·소재 당면 과제’와 제니퍼 로이(Jennifer Loy) 시드니대 교수의 ‘적층제조의 트렌드’가 기조연설로 발표된다. 이어 조신후 현대자동차 책임연구원, 정유인 한국항공우주산업주식회사(KAI) 팀장 등이 각각 자동차, 우주·항공 분야에서의 3D프린팅 활용방안에 대해서 논의한다. 유지훈 재료연구소 박사는 ‘금속 가공을 위한 소재 디자인 및 제작’을 발표한다.

17일에는 데렉 메더스(Darek Mathers) 박사와 박상준 서울대 교수가 의료서비스 분야에서의 적층제조 미래를 주제로 기조연설 하며 김동현 생산기술연구원 박사가 ‘상용 DFAM 소프트웨어의 기술 동향 및 장점’을, 하태호 한국기계연구원 박사가 ‘산업 및 군수용 적용을 위한 금속 적층제조기술’을 각각 주제발표 한다.

또한 컨퍼런스 외에도 전시장내 세미나 공간에서 참가업체의 신제품·신기술을 선보일수 있는 기술 세미나와 교육 프로그램도 운영된다. 세미나에는 3D시스템즈코리아, 스트라타시스코리아, 대건테크, 아우라테크, 한국트럼프, 그래피, 삼양사, 한국알테어, 머티리얼라이즈 등이 참여한다.

보다 자세한 사항은 웹사이트(www.tctkorea.com) 또는 전화(055-212-1012)와 이메일(tctkorea@tctkorea.com)로 문의하면 된다.

60社 170부스 출품, 조선·우주항공·중공업·플랜트·車 등 기술·솔루션 비즈니스 場

현대車·KAI·재료연·서울대 등 산업·의료 3D프린팅 최신 적용사례 및 트렌드 전망

■ 주요 참가기업

◇ 대건테크

대건테크는 세계 최초로 개발한 마그네슘 소재로 출력가능 한 3D프린터를 선보인다. 마그네슘은 인체내에 삽입되었을 때 시간 경과에 따라 인체내에서 분해, 배출이 될 수 있는 생분해성 소재이기 때문에 이 3D프린터는 의료부분에서 혁신적인 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다.

또한 슈퍼 엔지니어링 플라스틱인 ‘폴리에테르 에테르 케톤(Polyether ether ketone, PEEK)’ 가공 전용 3D프린터는 대건테크가 국내에서는 최초, 세계에서 2번째로 자체 개발에 성공한 제품이다.PEEK는 내열성, 내화학성, 내마모성, 기계 가공성 등에서 현존하는 엔지니어링 플라스틱 가운데 최고의 성능을 자랑한다. 특히 의료 분야에서는 기존 소재보다 가볍고, 가수분해에 탁월한 내성을 가지고 있어, 두개골 임플란트, 인공 엉덩이와 같은 손상된 신체복원에 사용되고 있다. 이밖에도 대건테크는 시장에 출시한 바 있는 금속 3D프린터를 포함해 연구하고 있는 모든 3D프린터 제품을 대규모 부스에서 선보일 예정이다.

◇ 3D시스템즈

3D시스템즈는 국내 공식대리점인 한국기술, 씨이피테크, 세중정보기술, 한국아카이브 등과 함께 공동부스를 마련하고 양산 맞춤형 솔루션인 △DMP 8500 △Figure 4 △SLS 6100 △FabPro 1000’ 등을 대거 선보인다.

금속 3D프린터 ‘DMP 8500’은 지능형 멀티레이저 기술이 적용돼 500x500x500mm에 달하는 크기의 부품을 적층할 수 있는 장비다. 공장자동화 솔루션에 적합하도록 설계돼 기계 가동을 위한 금속분말 충진, 부품 토출 및 이송, 분말 재활용 등 일련의 공정이 자동화됐다. 특히 다수의 프린터를 연결해 각 장비와 로봇이 송수신을 통해 자동으로 작업이 가능하도록 시스템화할 수 있는 것이 특징이다. DMP 8500으로 출력한 자동차 배기관 부품은 기존 12개의 부품을 조립 공정 없이 단 하나의 제품으로 출력함으로써 조립비용을 절감하고 생산속도도 34%나 빨라진 것으로 나타났다.

‘Figure 4’는 시판되고 있는 기존 3D프린터 대비 최대 15배나 빠른 속도를 자랑하는 SLA 방식 3D프린터다. 사용자의 니즈에 따라 독립형·모듈형·완전통합형으로 구성할 수 있는데 완전통합형은 로봇팔을 적용해 자동 이송, 세척 등 연속출력 시스템 구축이 가능하다.

◇ 스트라타시스

스트라타시스(Stratasys)는 폴리젯(Polyjet) 복합재료 3D프린터인 ‘J750’과 FDM 기술과 디자인 투 프린트(Design to Print) 기반의 Grab CAD 소프트웨어를 결합한 ‘F123 시리즈’를 출품할 예정이다.

J750은 세계 최초로 개발된 풀컬러 폴리젯 복합재료 3D프린터로, 아무리 정교하고 복잡한 부품이라도 오랜 시간을 기다릴 필요가 없을 정도로 빠른 속도를 자랑한다. 36만 가지 이상의 놀라운 컬러 조합은 물론 복합재료를 구현할 수 있으며, 경질의 재료부터 고무 재질, 불투명 재료부터 투명한 재료에 이르기까지 다양한 재료 물성을 활용할 수 있다.

여러 다양한 재료를 단일 작업 또는 단일 파트에서 한번에 프린팅도 가능하다. 또한 완성품과 외관, 촉감은 물론 기능적으로도 똑같이 작동하는 사실적인 프로토 타입을 도색이나 조립과정 없이 제작할 수 있다.

더욱 스마트한 프로토타이핑을 위해 출시된 F123시리즈는 강력한 FDM기술과 디자인 투 프린트(Design-to-Prin)기반의 GrabCAD 소프트웨어가 결합돼 전체 3D프린팅 프로세스를 간소화 및 효율화했다. 디자인 확인에서 조립성 검증, 성능 테스트에 이르기까지 시제품 제작 프로세스의 전 단계에 걸쳐 최고의 정밀도와 신뢰성을 갖춘 부품을 사내에서 직접 제작할 수 있다.

◇ EOS

이오에스(EOS)는 적층제조(AM)에 필요한 장비, 소재, 시스템, 프로세스 파라미터 등 통합 솔루션을 선보인다.

EOS는 1989년 독일에서 설립된 기업으로 시제품 제작을 넘어 고정밀 부품 제작에 필요한 솔루션을 제공하며 고객들의 생산성 향상을 지원하고 있다.

EOS의 기술은 기능적 통합, 제품 맞춤화, 가속화된 제품 개발 및 생산을 통해 복잡하면서 가벼운 구조, 생산비용 절감으로 다양한 산업의 수많은 고객에게 그 가치를 증명했다. EOS는 기존의 생산공정에 적층제조를 통합할 수 있는 연속생산라인(Serial Production)으로 발전시켰다.

EOS의 대표적인 금속 3D프린터로는 ‘EOS M290’, ‘EOS M400-4’ 등이 있다. EOS M290은 내구성과 정밀성을 앞세워 스테디셀러로 자리매김하고 있다. EOS M400-4은 레이저가 4개 구축돼 생산속도가 빠른 것이 특징인데 최근 지쓰리디팹(Z3DFAB)이 설치했다.

최근 EOS는 지난 9월10일부터 미국 시카고에서 개최된 국제제조기술 전시회(IMTS)에서 레이저가 4개 구축된 신제품 ‘M300-4’를 출시했는데, 레이저 수가 늘어나면서 M290 대비 생산성이 4~10배 향상됐다.

◇ 아우라테크

금속 3D프린팅 부품 후공정 전문 처리 업체인 아우라테크는 자사의 표면처리, 열처리, 보수 용접 및 수사상 등의 서비스를 소개한다.

표면처리기술은 공구로 제거하기 어려운 금속적층파트 내부 유로 등의 분말 및 서포트 제거와 표면조도개선. 쇼트 브라스팅, 쇼트 피닝을 이용한 표면 조도 개선, 압축응력을 부여하여 기계적 물성을 향상시키는 기술이다.

아우라테크는 금속 3D프린팅 부품(MAM 파트)에 적합한, 최적인 응력해소 열처리 및 더욱 물성을 향상 시키는 각종 열처리 기술을 통해 MAM 파트의 물성을 보다 향상시킨다.

또한 독자적인 보수 TIG 용접 및 수사상 서비스를 통해 분말 re-coater 장치, 서포트 생성 누락으로 형상에 문제가 있는 MAM 파트의 개선과 복원을 서비스하고 있다. 이밖에도 대형 Bionic structure의 접합(Joining), 크립(Cree), 피로(Fatigue) 강도를 향상하기 위한 열간등방성형(HIP)과 후속 열처리 기술컨설팅과 공정도 제공한다.

◇ 헵시바

전자컨트롤 기술을 기반으로 2012년 ‘벨츠(Veltz)3D’ 브랜드로 3D프린터 사업을 본격적으로 시작한 헵시바는 SLA 방식과 DLP 방식의 3D프린터를 선보인다.

벨츠3D의 산업용 SLA시리즈는 안정된 레이저 기술과 공정기술을 기반으로 검증이 완료된 제품으로 빠른 속도와 워킹목업에 준하는 정밀한 공차의 시제품을 제작할 수 있다. 동시에 출력하더라도 부품별로 개별적인 프로파일링이 적용된다. 특히 장비가격은 시장제품의 60% 수준으로 책정돼 중소기업의 구입 부담을 줄였다.

DLP 3D프린터 ‘D2’는 벨츠3D에서 직접 연구개발해 2017년 출시한 치과전용 3D프린터다. 현재 덴탈 업계에서 많은 관심을 받고 있는 제품으로 재료사용이 오픈플랫폼 방식이이서 자사 재료 외에도 다양한 제조사의 재료를 사용할 수 있으며, 소재선택에 따라 제품의 모든 세팅과 기능이 자동으로 세팅돼 별도의 설정이 필요없어 편리성을 향상시켰다.

◇ (주)에스엔씨(SNC)

DLP 및 SLS(선택적 레이저 소결 방식) 3D프린터 유통 및 교육기업인 SNC는 Uniz3D 사의 SALSH+3D프린터를 선보인다.

이 제품은 소형 정밀 및 중형파트를 시간당 200mm 까지 빠르게 생산이 가능하다.

SALSH+ 전용 SW를 사용하여 보다 빠른 출력에 도움을 주며 휴대폰 앱으로도 장비을 가동 또는 중지시킬 수 있으며 출력 시간 등을 확인할 수 있다. 편리한 구동 방식과 간단한 매뉴얼로 누구나 편리하게 사용할 수 있으며 시간과 생산 비용 절감효과를 극대화 할 수 있는 제품이다.

▲ TCT 코리아 전시회 부스 배치도

▲ TCT 코리아 컨퍼런스 프로그램

▲ 대건테크가 세계 최초로 개발한 마그네슘 3D프린터

▲ 공장솔루션 자동화에 초점을 맞춘 3D시스템즈의 금속 3D프린터 ‘DMP 8500’

▲ TCT 코리아 초청장(사진을 찍어 제시하면 무료 입장)