▲ 엔플러스솔루션스㈜ 송경호 과장이 HP 젯 퓨전 3D프린팅 솔루션을 소개하고 있다.

세계적인 탄소중립 강화로 인해 내연기관차가 전기차로 전환이 가속화되고 있는 가운데 빠른 시제품 및 부품 제작이 가능한 3D프린팅이 자동차 산업의 전동화와 공급망 강화에 기여할 것이라는 의견이 제시됐다.

HP 3D프린터 국내 공식 리셀러인 엔플러스솔루션스㈜(대표 김문식)는 지난 6월29일 오후 2시부터 서울교육대학교 사향문화관에서 ‘HP 젯 퓨전(Jet Fusion) 3D프린터와 함께하는 3D프린팅 출력 서비스 사업 성공사례' 세미나를 개최했다.

이번 세미나는 ‘HP Jet Fusion 3D프린팅과 함께 준비하는 전기자동차’를 부제로 3D프린팅 출력 서비스를 시작하거나 진행하고 있는 고객들을 대상으로 유용한 정보를 제공했다.

최근 EU가 2035년부터 내연기관 신차 판매를 금지하면서 전기차 전환시대가 가속화되고 있다. 현재차는 R&D본부 내 엔진개발센터를 폐쇄하고 배터리개발센터를 신설하는 등 내연기관 엔진 신모델 개발을 중단했다. 

특히 전기차는 엔진이 필요없어 설계가 자유롭기 때문에 개인 맞춤 제작이 가능한 PBV(목적기반 모빌리티)로 진화하고 있다. 현대차가 2020년 공개한 것만 해도 대중교통, 다목적 공간, 의료 서비스, 거주 공간, 푸드 트럭, 화물 운송, 무선 충전 등 7가지에 달하는데 이는 자동차 구성품과 부품이 아날로그에서 디지털로 급격히 변화할 것임을 의미한다.

또한 현재 차량용 반도체 부족으로 차량 납기가 1년 이상 걸리고 있는 것과 같이 자동차 업계에서는 부품 공급망 관리가 중요해지고 있으며, 고객의 니즈가 다양해지면서 자동차 추가 옵션이 날로 늘어나고 있어 생산 패러다임이 다품종 소량생산 또는 다품종 대량생산으로 전환이 요구되고 있다.

김태화 HP 매니저는 ‘전기차의 가속화:제조의 디지털 트렌스포메이션’이라는 주제발표를 통해 HP의 독자적인 양산 3D프린팅 기술인 ‘멀티 젯 퓨전(Multi Jet Fusion)’을 활용한 HP 젯 퓨전(Jet Fusion) 3D프린팅 솔루션을 통해 제조시간 단축, 맞춤 제조공정, 파트너와 협력 등이 성과를 거둔 프로젝트를 소개했다.

GM은 출시 예정인 대형 SUV의 늦은 설계변경으로 뒷부분에 장착되는 ‘Close-out Seals’ 부품이 추가적으로 필요하게 되면서 납기가 늦어질 우려가 발생하자 HP 젯 퓨전 5200 3D프린터를 활용해 대체 생산에 나섰다. HP의 젯 퓨전은 지지대(서포터)가 필요 없는 인쇄 방식으로 자유로운 디자인과 제조가 가능하고 특히 높은 강도와 고내열을 견디는 부품 생산에 뛰어나다는 장점이 있다.

HP 젯 퓨전 3D프린터로 제작한 부품은 기존 사출성형으로 제작한 부품과 품질은 비슷하면서도 생산속도는 50% 이상 빠른 것으로 나타났다. 또한 부품의 표면 광택 마감을 위해 후가공 공정을 사용자 맞춤으로 제작함으로써 광택 마감 시간을 60% 단축시켰다. 그 결과 GM은 5주만에 6만개의 부품을 성공적으로 제작하고 후가공하는데 성공해 고객에게 정시에 차량을 인도했다.

김태화 매니저는 “3D프린팅은 기존 사출성형에서 표현할 수 없는 패턴을 만들 수 있기 때문에 개인 취향과 감성에 맞는 인테리어 부품 제작에 활용이 높아질 전망”이라며 “향후 제조시장은 고객맞춤 부품과 대량양산 부품으로 양분될 것이며 고객맞품 부품에서는 납기 단축이 핵심이기 때문에 제품의 모듈화 및 3D프린팅 제조 시스템 구축이 필수적”이라고 밝혔다.

이날 HP 젯 퓨전 3D프린터를 통해 부품과 시제품 출력 서비스를 진행하고 있는 기업들의 성공사례도 발표됐다.

국내에서는 처음으로 ‘HP 젯 퓨전 5210’ 3D프린터를 구축한 ㈜3DPRIME(쓰리디프라임)은 자동차 제조에 필요한 지그 유닛, 조립지그 등을 3D프린팅으로 제작해 공급하고 있다. 3D프린팅은 지그 제작 공정시간 단축과 경량화에 기여하는 효과가 커서 활용이 확대되고 있다. 쓰리디프라임은 금속으로 제작되던 지그 요소 부품인 클램프&로케이터 피스를 HP 젯 퓨전 5210으로 제작한 결과 기존 6개 공정이 2개 공정으로 줄어들면서 제작시간이 10일에서 4일로 단축됐고 경량화도 70% 이상 달성했다고 밝혔다.

한편 엔플러스솔루션스㈜는 2003년 하드웨어, SI 사업을 시작으로 2018년 HP 3D 프린팅 솔루션 공식 리셀러로 등록됐다. HP 3D프린터 공급외에도 데모 센터를 통해 HP 3D프린팅 교육 및 시연, 3D프린팅 시제품 제작 사업을 활발히 추진 중이다. 이곳에는 기능성 시제품 제작과 부품 소량 양산에 최적화된 풀컬러 3D프린터 ‘HP 젯 퓨전 580’과 산업용 3D프린터 ‘HP 젯 퓨전 3D 5200’이 구축돼있다.