中 금속 3D프린팅, 1m급 대형 항공우주 부품 제조시장 두각

中 금속 3D프린팅, 1m급 대형 항공우주 부품 제조시장 두각 - 파순·BLT·HBD 등 2층 높이 금속 3D프린터 전시, 로켓 엔진챔버·핀 등 선 - 中 3D프린팅 시장 항공우주 비중 가장 커, 고속·고품질 기술개발 추진

기사등록 2024-05-09 09:48:09
수정 2024-05-12 13:17:48

▲ 파순의 m급 대형 금속 3D프린터 ‘FS811M’

중국 금속 3D프린팅 메이저 업체들이 자국의 항공우주 내수를 기반으로 1m 이상 대형 금속 부품을 생산할 수 있는 장비 시장을 선도하고 있다. 보다 많은 레이저 장착을 통한 속도 향상과 적층 부품 품질 향상을 위한 기술개발도 함께 추진하면서 양산 시대에 대비하고 있다.

5월7일부터 9일까지 중국 상해 NECC(National Exhibition and Convention Center)에서 아시아 최대 산업용 적층제조(3D프린팅) 전시회인 ‘TCT 아시아 2024’가 개최됐다. 올해로 10회째를 맞는 이번 전시회에는 3D시스템즈, EOS, BLT, 파순, 바스프, 마크포지드, BMF 등 400개의 3D프린팅 관련 소재, 장비, 소프트웨어, 서비스 기업이 출품하고 2만여명의 참관객이 방문할 것으로 예상되고 있다.

이번 전시회에서 중국의 PBF 방식 금속 3D프린터 메이저 제조업체인 파순, BLT, HBD 등은 1m 이상 부품 적층이 가능한 2층 높이의 대형 금속 3D프린터를 일제히 선보이며 참관객들로부터 많은 관심을 받았다. 장비가 커진 것은 아래부분(1층)에 가스 공급장치, 분말 공급 장치 등을 내재화시켰기 때문이다.

중국은 전통 제조업의 개선과 고도화를 추진하고 '제조 강국' 전략을 실현하기 위해 2017년 12월 중국 공업정보화부, 발전개혁위원회 등 12개 부처가 공동으로 '국가 3D 프린팅 산업 발전 행동 계획(2017~2020)'을 발표했으며, 이를 기반으로 자국의 항공우주, 자동차, 의료 등 제조업에 3D프린팅을 적극 도입하고 장비 도입시 보조금을 지원하는 등 중점적으로 투자하면서 산업용 3D프린팅 시장이 급속도로 성장하고 있다.

중국 3D프린팅산업연맹의 통계에 따르면, 2023년 중국의 3D프린팅 산업 시장 규모는 410억 위안(한화 약 7.8조원)으로, 지난 5년(2019~2023년)간 연평균 복합 성장률(CAGR)은 27.1%를 기록해 세계 평균보다 약 10%p 더 높은 것으로 나타났다.

특히 중국 최초 대형 민간 항공기 C919에 유리 프레임, 날개 하중 지지 스트립, 도어 등 부품을 3D프린팅으로 생산하는 등 자국의 견고한 내수시장을 기반으로 3D프린팅을 적극 도입하면서 기술개발이 가속화되고 장비업체도 동반 성장하고 있다.

중국 3D프린팅 온라인 중개플랫폼(增材云) 통계에 따르면, 2023년 중국 3D 프린팅 다운스트림 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 영역은 항공우주(16.7%)였으며, 그 뒤를 이어 치과(15.5%) 자동차(14.5%) 가전(11.9%) 학술 연구(11.2%) 등이 차지했다.

▲ 파순이 제작한 로켓 엔진 연소 챔버

이러한 항공우주 3D프린팅 시장 성장에 발맞춰 중국의 금속 3D프린팅 업체들은 대형 부품 제작에 필요한 대형 장비 개발에 집중하고 있다. 이번에 파순이 전시장에 실물 전시한 ‘FS811M’은 840×840x960mm(가로x세로x높이) 크기의 금속 부품을 적층할 수 있는 대형 장비로 이를 통해 제작한 로켓 엔진 챔버, 래티스 구조가 적용된 로켓 핀 등도 선보였다.

500W 파이버 레이저를 최대 12개까지 장착해 시간당 최대 300cm3/h에 달할 정도로 적층 속도를 높일 수 있으며, 적층 과정에서 발생하는 흄이나 그을림을 최소화할 수 있는 가스 플로어 장치나 산소를 최소화할 수 있는 빌드 챔버 설계 등으로 부품 품질을 높이는 기술도 적용됐다.

파순 관계자는 “최근 항공우주, 석유 및 가스, 에너지, 자동차 부문에서 대형 금속 3D프린팅 기술에 대한 수요가 늘면서 양산 공정에 3D프린팅을 적용하기 위한 기술개발에 집중하고 있다”고 전했다.

중국 항공우주 산업 금속 3D프린팅을 선도하고 있는 BLT도 800x800x650mm 크기의 부품을 적층할 수 있는 금속 3D프린터 ‘BLT-S800’을 이번 전시회에 실물 전시했다. 회사는 500W 파이버 레이저를 26개나 장착해 1500x1500x1200mm 크기의 대형 부품을 적층할 수 있는 ‘BLT-S1500’ 장비에 대한 홍보에도 나서 많은 관심을 받았다.

중국 금속 3D프린팅 신흥 강자로 부상하고 있는 HBD는 500W 파이버 레이저를 8개 장착해 660x660x1250mm 크기의 부품을 적층할 수 있는 ‘HBD 1000Pro’ 장비를 실물 전시했다.

국내 3D프린팅 토털솔루션 기업 퓨전테크놀로지 김인명 대표는 “중국 금속 3D프린팅 기업들은 글로벌 후발 주자임에도 불구하고 항공우주 내수시장과 정부 지원에 힘입어 발전 속도가 매우 빠르다”며 “양산 공정 적용에 필요한 생산성 향상을 위해 장비의 대형화, 레이저 개수 확대 등 트렌드는 지속될 것”이라고 전망했다.