▲ ‘AM-AX: 3D프린팅 디지털전환 컨퍼런스’ 참석자들이 기념촬영에 응하고 있다.

공정 데이터 자체 관리·활용 최적화, 객관적 데이터 확보 3D프린팅 활성화 기여

국내 3D프린팅(적층제조) 기업이 공정 데이터를 자체적으로 관리·활용할 수 있는 플랫폼이 내년 3월부터 본격 서비스에 들어가면서 디지털전환 촉진과 산업 활성화에 기여할 전망이다.

국내 3D프린팅 산업 대표단체인 3D융합산업협회(회장 박재영)는 ‘AM-AX(적층제조-인공지능 전환): 3D프린팅 디지털전환 컨퍼런스’를 10일 보코 서울 강남에서 개최했다.

이번 행사는 3D프린팅 공정 데이터의 체계적 관리와 활용을 지원하는 3D프린팅 디지털전환 플랫폼 사업의 1단계 완료와 함께 구축된 플랫폼인 ‘AM-AX(적층제조-인공지능 전환)’를 업계에 알리고 개선방안을 논의하기 위해 마련된 자리로, 국내 3D프린팅 산학연 관계자 60명이 참석했다.

이날 △DX(디지털전환)플랫폼 ‘AM-AX’ 소개(강승철 3D융합산업협회 사무국장) △DX플랫폼 데이터 분석 서비스 시연(신화선 한국전자기술연구원 수석) △방산 부품 DX플랫폼 활용 사례(손용 한국생산기술연구원 3D프린팅제조혁신센터장) △우주항공 부품 DX플랫폼 활용 사례(조인택 이노스페이스 본부장) △CO-AM(이다혜 머티리얼라이즈 차장) 등이 발표됐다.

3D프린팅 디지털전환 플랫폼 ‘AM-AX’는 국내 3D프린팅 기업이 보유 중인 3D프린팅 공정 데이터를 자체적으로 관리·활용할 수 있도록 지원함으로써 디지털전환을 촉진시키고자 개발된 데이터 관리 플랫폼이다. 산업통상부 지원을 통해 3D융합산업협회 주관하고 한국전자기술연구원, (주)루트랩, 한국생산기술연구원(3D프린팅제조혁신센터), 경북대학교(첨단정보통신융합산업기술원), 국립한밭대학교가 참여해 공동개발하고 있다.

3D프린팅으로 제작된 부품의 대형화, 양산화, 복잡화 등으로 인해 3D프린팅 적층공정 난이도가 상승하면서 기존 엔지니어 경험과 시행착오에 기반한 적층공정은 한계에 부딪치고 있다. 이에 3D프린팅 공정 고도화를 위해 장비·소재·설계·공정 데이터를 통합 연결하고 양질의 데이터를 수집하는 것이 필수적이다.

그러나 국내 수요조사에 따르면 3D프린팅 공정데이터 수집률은 37.8% 수준에 불과하고, 전체 절반이 고객 요청 대응에 활용할 뿐이고 활용을 안 하는 비중도 22%에 달하는 것으로 조사됐다.

AM-AX는 이러한 문제를 해결하고자 3D프린팅 기업 및 수요기관 관계자를 비롯한 사용자들을 대상으로 공정 데이터 관리 및 분석 서비스를 제공한다. 사용자가 3D프린팅 작업에 사용된 소재·장비·설계·공정 데이터를 AM-AX에 업로드하면 AI를 통해 결과물을 분석하고 각 적층 레이어별 공정 오류 검출, 장비 예지보전 등이 가능하다. 각 사용자가 업로드한 데이터는 보안 관리돼 다른 사용자가 볼 수 없다.

사용자는 3D프린팅 공정 전·중·후(前·中·後) 단계별로 발생하는 데이터셋을 체계적으로 저장·관리하고, 구축된 데이터셋을 기반으로 공정을 개선하거나 객관적인 데이터를 요구하는 고객에게 문서로 만들어 보낼 수 있다. 향후에는 공정 데이터를 기반으로 3D프린팅 수요-공급기업을 매칭하는 서비스도 추가될 예정이다.

AM-AX는 지난 11월부터 시범운영 중이며 이번 설명회를 계기로 사용자 의견을 수렴한 후 2026년 3월부터 정식 서비스에 들어갈 계획이다. 3D프린팅 디지털전환과 제조 혁신에 관심 있는 기업은 누구나 무료로 가입할 수 있다.

이밖에도 AM-AX는 정부 지원으로 국내에 구축된 3D프린팅 장비의 사양 정보와 보유기관 정보도 제공한다. 2020년 이후 구축된 장비 중 산업적 활용도가 높은 액조광경화(VPP), 분말베드융해(PBF), 에너지제어용착(DED) 방식 장비를 대상으로 하며, 지속적인 업데이트를 통해 국내 3D프린팅 장비 구축 현황을 총괄적으로 제공할 계획이다.

강승철 3D융합산업협회 국장은 “3D프린팅 전주기 디지털전환 플랫폼 구축을 통해 우리 제조업의 디지털전환과 제조기술 지능화에 기여하는 것이 목표”라며 “향후 의료, 국방 등 산업별 맞춤형 서비스 플랫폼을 실증하고 산업 전반으로 서비스 확산 및 고도화를 추진할 계획”이라고 밝혔다.

▲ 강승철 3D융합산업협회 사무국장이 DX플랫폼 ‘AM-AX’를 소개하고 있다.

■방산·우주항공 부품 적층 AM-AX 활용 효과적

AM-AX는 방산·우주항공 등 산업에 필요한 부품을 적층하고 공정 데이터를 체계적으로 관리하는데 있어 실제 활용되고 있다.

방산 분야에서는 무기체계를 30~50년 운영하는데 부품 수명은 4~7년에 불과하기 때문에 부품 단종시 수급에 어려움을 겪고 있다. 이에 미국 등에서는 3D프린팅으로 부품을 적층해 조달하고 나아가 작전 현장에서 바로 생산하는 시스템을 구축하고 있다. 록히드마틴 등 글로벌 방산기업들도 자체적으로 3D프린팅 센터를 구축하고 부품을 생산 중이다.

한국생산기술연구원은 AI 기반 3D프린팅 디지털화를 위해 센서를 통한 장비 상태 모니터링, 공정 데이터 분석, 품질 검사 등을 추진 중이다. AM-AX 플랫폼을 활용해 3D프린팅 공정 디지털화를 준비 중이며 특히 장비 및 부품 평가 등을 통해 데이터 기반 국방·방산 3D프린팅 부품개발 절차를 마련 중이다.

이날 손용 한국생산기술연구원 3D프린팅제조혁신센터장은 공군과 협업을 통해 금속 3D프린팅으로 제작한 RC-800 항공기 발전기 지상점검 어댑터 제작 사례를 소개했다. 항공부품은 비행 안전과 직결되기 때문에 매우 높은 수준의 성능과 신뢰성이 요구되기 때문에 품질인증 기준이 엄격하다.

생기원은 부품 소재 데이터, 형상 데이터, 공정 데이터, 후가공 데이터, 부품 제작 및 물성 데이터 등을 확보하고 자체 품질인증 방안(시험평가 방안)을 검토·선정해 부품개발에 성공했다.

또한 생기원은 금속 와이어를 레이저나 아크(Arc)로 녹여 적층하는 LW-DED, WAAM 등 적층 공정을 개발해 우주항공, 방산 등에 필요한 대형 부품을 적층하고 있다. 실시간 모니터링을 통해 적층 품질을 정밀하게 제어하고, 구조 특성과 열변형을 반영한 적층 경로 최적화 기법이 요구되기 때문에 데이터 관리가 필요하다.

손용 센터장은 “아직도 적층 실패율이 높기 때문에 자동화가 필수적”이라며 “이번 AM-AX 플랫폼을 통해 양질의 데이터를 축적하고 보다 많은 산업에 적용이 확대되기를 바란다”고 밝혔다.

우주발사체에는 금속 3D프린팅 적용이 확대되고 있다. 미국 NASA는 수많은 발사 시험과 실패의 경험을 통해 3D프린팅 제조 공정 데이터를 문서화하고 분석하는 것이 필수적이라고 강조하고 있다. 국내 민간 우주발사체 기업 이노스페이스는 ‘한빛-나노’ 발사체에 적용되는 부품을 적층하는 과정에서 AM-AX 플랫폼을 활용하고 객관적인 데이터를 확보했다.

조인택 이노스페이스 본부장은 “AM-AX 시스템을 통해 신속한 데이터 이력 추적이 가능함을 확인했다”며 “공정별 모니터링을 통해 문제 발생 시 신속한 원인 분석 및 대응이 가능할 것“이라고 기대했다.

한편 AM-AX 플랫폼에 대한 자세한 사항은 웹페이지(www.am-ax.org) 또는 협회로 문의하면 된다.