▲ 3D프린팅 협력 커뮤니티에 참석한 관계자들이 기념촬영에 응하고 있다.

3D프린팅이 제조업에 적용되며 적층제조로 발전하고 있는 가운데 선도기업들을 중심으로 생산성 향상을 위한 장비 대형화와 자동화가 트렌드로 자리매김하고 있는 것으로 나타났다.

한국과학기술정보연구원(KISTI)과 3D프린팅연구조합은 공동 주관으로 지난 7월9일 판교 스타트업캠퍼스 세미나실2에서 ‘2020 제1차 3D프린팅 협력커뮤니티’를 개최했다. 이날 행사에는 40여명의 산학연 관계자들이 참석했다.

3D프린팅 협력커뮤니티는 지식세미나 및 토론회를 개최해 산학연정 지식정보 교류의 가교 역할을 수행하고 있으며, 과학기술정보협의회(ASTI) 중소·중견기업의 기술개발 및 사업화 촉진에 기여하고 있다.

이번 행사는 ‘산학연 협업을 통한 3D프린팅 사업화 촉진’을 주제로 3D프린팅 관련 산학연 관계자들과 함께 지식정보를 공유하고 3D프린팅 산업기술 개발을 위한 협업을 도모하기 위해 열렸다.

이날 △최적의 3D 프린팅 품질 및 신뢰성 확보를 위한 적용 사례(김범준 오산대 교수) △3D프린팅을 활용한 사업화 성공 사례(김인명 퓨전테크놀로지 대표) 등이 발표됐다.

독일 금속 3D프린팅 솔루션 기업 SLM솔루션즈 및 중국 파순 3D프린팅 솔루션을 국내에 공급하고 있는 퓨전테크놀로지의 김인명 대표는 자동차, 우주항공, 의료, 드론 등에 3D프린팅이 적용되면서 생산성 향상은 물론이고 경량화 등 부가적인 효과가 창출되고 있다고 강조했다.

특히 드론의 경우 용도에 따라 종류가 매우 다양하고 배터리 한계로 인해 비행거리 확대를 위해선 경량화가 필수다. 또한 자주 추락하기 때문에 외관 부품은 높은 내구성과 강도가 필요하다.

김인명 대표는 3D프린팅으로 드론 외관 프레임, 랜딩 기어, 프로펠러, 카메라 마운트, 날개 가드 등 대부분의 부품을 3D프린팅으로 제작이 가능하며, SLS나 SLM 방식 3D프린팅으로 다양한 부품을 맞춤형으로 제작할 경우 경제성 확보는 물론 내구성 확보가 가능하다. 실제로 이탈리아 드론제작 업체인 Soleon사는 SLS 방식으로 PA16과 유리섬유 플라스틱 소재로 내구성 높은 부품을 일체화해 주문 제작해 판매하고 있다. 중국의 비상응급드론 제조기업인 호크아이 테크놀로지는 파순의 SLS 3D프린터로 드론을 제작, 금형 등 비용을 90%나 절감했으며 설계부터 양산까지 기간을 기존 9개월에서 3개월도 단축시켰다.

이처럼 3D프린팅을 잘 활용하기 위해서는 디자인 차별화에 따른 내구성, 경량화, 부품 통합화를 고려한 DfAM(적층제조특화설계)을 고려해야하며 대량 맞춤생산을 위한 생산성 확보가 필수다.

김인명 대표는 “적층제조는 양산기술로 발전하고 있으며 이에 선도기업들의 금속 3D프린터 개발 트렌드는 대형화, 자동화, 품질관리, 유연화 등으로 자리매김하고 있다”고 밝혔다.

김범준 오산대 교수도 3D프린팅 기술이 출력속도 향상, 출력물의 대형화, 소재의 다양화, 가격하락 등이 꾸준히 진행되고 있으며 금속 3D프린팅이 최근 급속 성장하고 있다고 진단했다. 이로인해 세계적으로 DfAM에 필수적인 적층해석 시뮬레이션 SW의 개발 출시도 가속화 되고 있으나 국내에서는 아직까지 외산 SW 의존도가 높다고 설명했다.

그는 “국내 3D프린팅 산업이 초기 단계여서 회사에서 대표 등 전문인력 1~2명의 전문성과 경험이 기술력의 원천으로 하는 경우가 다수여서 관련 중소기업의 약 50%가 전문인력 양성에 어려움을 호소하고 있다”며 이에 대한 지원이 필요하다고 밝혔다.