“3D프린팅 기술이 스마트팩토리와 융합돼 유연한 지능형 자동화 양산이 가능한 적층제조 스마트팩토리가 향후 10년내에 가능할 것으로 예상합니다. 이를 위해 3D시스템즈를 포함한 세계 선진 3D프린팅 기업들은 고객사와 협력을 통해 경험을 축적하고 있으며 결국엔 솔루션 서비스를 제공하는 기업이 경쟁력을 가지고 살아남을 것입니다.”

3D시스템즈 아시아태평양(APAC)지역 프린터&소재 세일즈를 총괄하는 이기봉 대표는 지난 6월26일 킨텍스에서 열린 ‘인사이드 3D프린팅’ 세미나에서 ‘디지털 제조 솔루션’을 주제로 3D프린팅이 실제 제조 현장에서 어떻게 생산성을 향상시키고 제품개발 주기를 단축하면서 비용을 절감하는지에 대한 사례를 중점 소개했다. 이후 본지와의 인터뷰를 통해 향후 3D프린팅 기업의 경쟁력은 장비와 소재 제공 능력에서 벗어나 스마트팩토리 구축에 필요한 장비, 소프트웨어, 소재, 공정, 서비스를 원스톱으로 제공할 수 있느냐에 달려 있다고 강조했다.

스마트팩토리는 5G, 사물인터넷(IoT), 인공지능 등 ICT 기술을 공정에 적용함으로써 제품 기획, 수급, 생산, 소비, 운영 관리, 보수 및 폐기에 이르는 제품 밸류체인의 디지털화를 통해 전과정이 자동으로 이뤄지는 공장이다. 여기에 맞춤형 유연 지능 생산이 가능한 3D프린팅 기술이 접목되면 적층제조 스마트팩토리로 진화가 가능한데, 생산속도 향상 및 비용절감, 고객 대응성 향상 등 공정혁신 효과로 인해 실제로 독일, 미국 등 선진국에서는 우주항공, 의료 등을 중심으로 도입이 확대되고 있다.

적층제조 스마트팩토리 구축을 위해선 장비, 부품 제조용 소재 개발과 관리, 부품 성형의 품질과 작업공정을 제어 관리하는 공정 개발과 최적화, 제품을 고부가화하고 작업 공정을 단순화하는 DfAM(적층제조특화설계) 등 양산 관리 통합 솔루션 기술이 연구되고 실증돼야 한다.

▲ 3D시스템즈는 적층제조 스마트팩토리의 품질관리에 필요한 다양한 솔루션을 갖추고 있다.

3D시스템즈는 이를 위해 플라스틱 부품을 맞춤형으로 양산할 수 있는 확장 가능한 완전 통합형 팩토리 플랫폼 ‘Figure 4’와 500x500x500mm(가로x세로x높이) 크기의 금속 부품을 자동 양산할 수 있는 ‘DMP 500’ 팩토리 솔루션을 개발했으며 고객사와 공정개발에 적극 나서고 있다.

스위스 노바차노에 위치한 글로벌 항공우주 및 산업용 가스터빈 기업 GF Precast는 슈퍼 합금의 인베스트먼트 주조(로스트 왁스)를 대체하기 위해 ‘DMP Factory 500’을 도입했으며 정보통신기술 및 소비자 가전 전문기업 노키아는 ‘Figure 4’를 자사의 ‘Factory in a Box’라는 모바일 제조 솔루션에 추가했다.

이기봉 대표는 “현재 장비개선, 비용절감, 소재개발, 로봇 등 관련 기술과의 협력 등이 숙제로 남아 있지만 관련 적층제조 스마트팩토리 기술개발 속도를 봤을때 앞으로 10년이내에 자동화 양산이 가능할 것으로 기대된다”며 “이러한 적층제조 스마트팩토리 시스템을 구입한 고객사에게 원스톱 솔루션을 제공하고 유지보수가 가능한 기업이 살아남을 것이며 고객사들도 선택에 있어 중점적으로 고려해야할 시기가 올 것”이라고 전망했다.

한국을 비롯한 일본, 오세아니아, 동남아 지역에서 3D프린팅 세일즈를 담당하고 있는 이기봉 대표는 지역 3D프린팅 시장이 연간 40~50% 성장하고 있으며, 특히 인구가 많기 때문에 노령화에 따른 덴탈, 헬스케어 등에 대한 수요가 늘고 있다고 밝혔다.

또한 한국 시장은 일본 시장보다 규모는 작아도 시장 성장률이 높고 덴탈, 주얼리 등을 중심으로 일찍부터 3D프린팅이 적용됐고 자동차, 중공업 등에서도 적용이 확대되고 있어 주목되는 시장이라고 강조했다. 특히 한국은 의료기기 제작시 3D프린팅과 같은 신기술 적용에 대한 규제를 적극적으로 완화하고 있고 한국생산기술연구원이 3D프린팅 기술개발과 기술이전을 활발히 하고 있는데다 전국 테크노파크를 중심으로 장비도 다양하게 구축돼 있어 발전 가능성이 높다고 진단했다.

이기봉 대표는 한국 3D프린팅 발전방향에 대해 카피캣(copycat)들로부터 방어가 어려운 장비개발 보다는 세계시장에 진출이 가능한 어플리케이션과 소재 개발에 적극 나서야 한다고 제언했다. 얼라인 테크놀로지((Align Technology)가 3D프린팅, CAD/CAM 같은 기술을 치과에 적용, 디지털 덴탈에 성공하면서 시총 30조원의 세계적인 투명교정장치 전문기업으로 도약한 것처럼 말이다.

이기봉 대표는 “3D프린터 도입 비용 부담으로 인해 미국, 일본 등에서는 장비 리스가 활발해지고 있고 전체 수익에서 차지하는 비중도 장비보다는 서비스가 늘어나고 있다”며 “한국시장도 이제 막 산업계가 3D프린팅 어플리케이션을 검증하고 있는 시기라서 시장 확대에 어려움을 겪고 있지만 정부가 어플리케이션 및 소재개발에 집중 지원한다면 제조업 고도화를 위한 적층제조 스마트팩토리 구축에 많은 도움이 될 것”이라고 밝혔다.