▲ 코스글로벌은 3D프린팅용 금속 분말을 전문적으로 생산하고 있다.

세계적인 스테인리스 및 특수합금 와이어 전문기업 고려특수선재(코스와이어, KOSWIRE)의 금속 분말사업을 담당하고 있는 ㈜코스글로벌이 3D프린팅용 금속 분말 국산화와 사업 확대에 박차를 가하고 있다. 고품질 분말을 전용 장비를 통해 양산하면서 가격 경쟁력도 갖춰 국내외 적층제조 활성화에 기여할 전망이다.

코스글로벌은 지난 10월13일부터 15일까지 일산 킨텍스에서 개최된 ‘인사이드 3D프린팅 컨퍼런스 & 엑스포’에 부스를 마련하고 EIGA(Electrode Induction melting Gas Atomization) 방식으로 생산 중인 타이타늄(Grade 2·5·23), 인코넬(IN718·IN625), 스테인리스(316L·304L·630), 구리 등 다양한 3D프린팅용 금속 분말을 전시했다.

3D프린팅에 필요한 구형의 금속 분말을 생산하는 대표적인 공법인 가스 아토마이징(Gas Atomizing) 장비로는 크게 VIGA(Vacuum Induction Inert Gas Atomization) 장비와 EIGA 장비가 있다. VIGA는 용탕을 노즐로 통과시키면서 고압의 기체나 액체로 타격해 분화시켜 분말로 만드는 기술로 가장 보편적인 대량생산장비로 알려져 있다.

EIGA 장비는 타이타늄(Ti)과 같이 용해가 어렵고 용탕의 반응성이 높아 도가니에 담기 어려운 금속 분말을 생산하는데 적합한 장비로, 장비에 삽입된 금속 봉재를 고주파로 가열 후 가스를 분사하는 방식이다. VIGA 대비 고청정 고품질의 분말을 생산할 수 있는 장점이 있어 고부가 금속 분말을 중심으로 적용이 확대되고 있다.

현재 코스글로벌은 2대의 EIGA 장비를 구축하고 3D프린팅용 Ti 분말 등을 전문적으로 양산 중이다. 공정 상 불활성가스로 Ar(아르곤) 가스만을 사용하기 때문에 고순도의 구형 분말을 생산할 수 있는 것이 장점이다. 또한 전용장비에서 분말을 대량으로 생산하면서 가격경쟁력을 갖추게 됐다.

특히 코스글로벌은 고객들의 사용 편리성을 고려해 원하는 크기로 분급해 공급하는 서비스를 제공하고 있다. 또한 일부 Ti의 경우 전략물자로 지정돼 있어 수입 절차가 복잡한데다 국내에 들어오는 배송기간도 오래 걸리지만, 코스글로벌은 DED 3D프린팅용 분말의 경우 당일 발송이 가능할 정도로 빠른 공급능력을 자랑한다.

코스글로벌은 금속 3D프린팅에 최적화된 분말 생산을 위해 그간 국내 장비업체들과 협력을 추진해왔으며 오는 11월에는 독일 EOS社의 금속 3D프린터를 도입한다. 이를 통해 분말 품질개선과 공정 확보에 집중하고 나아가 3D프린팅 출력 서비스도 준비할 계획이다. 회사는 우주항공, 해양, 자동차, 의료 등 산업에 진출하기 위해 3D프린팅용 금속 분말에 대해 AS9100, DNVGL, ISO9001 인증도 확보하였으며, ISO13485 인증도 곧 확보 계획에 있다.

조홍래 코스글로벌 책임은 “지난 50년간 구축해 온 국내외의 영업망을 기반으로 대한민국 3D프린팅용 금속 분말의 우수성을 널리 알리고 금속 적층제조 활성화에 기여하겠다”고 밝혔다.

한편 코스글로벌은 산업통상자원부가 추진하는 ‘경량 고강도 부품 제조를 위한 경량금속 분말 제조 및 3D프린팅 기술개발’ 과제(2020년 8월~2024년 12월)에 총괄 주관기관으로 선정됐다. 1세부(과제명 : 경량 부품 제조를 위한 1000급 TiAl 분말소재 및 공정기술 개발)는 코스글로벌(이상 주관기관), 한국재료연구원, 한국생산기술연구원, ㈜인스텍(이상 참여기관), 한화에어로스페이스㈜, ㈜스타코(이상 수요기업), 2세부(과제명 : 발전 부품 적층 제조를 위한 타이타늄합금 분말 저비용 제조기술 개발)는 ㈜동아특수금속(이상 주관기관), ㈜코스글로벌, 한국재료연구원, 부산대학교(이상 참여기관), ㈜스타코, ㈜대건테크(이상 수요기업) 등이 참여하고 총 86억원이 투입된다.

이 과제의 최종 목표는 1000℃ 인장강도 500MPa이상인 TiAl 신합금 및 3D 프린팅 공정기술 개발, 경량 구조 설계(DfAM) 기술을 활용한 부품 경량화, 3D 프린팅 공정 기술 확립을 통한 99.8% 이상의 고밀도 부품 개발, 3D프린팅용 타이타늄 합금(Ti64 Gr5, Gr23) 저비용 구형 분말 표준화 기술개발이다.

이를 통해 기존 초내열합금 대비 50%이상 경량화한 TiAl 합금 3D프린팅 부품 제조기술을 확보해 항공·발전용 블레이드, 자동차용 터보차져 등에 적용할 계획이며, 전량 수입(미국, 유럽, 중국 등)에 의존하고 있는 Ti계 금속 분말의 국산화를 진행할 계획이다.