▲ 윈포시스㈜의 금속 3D 프린터 ‘메탈시스 250’과 이로 출력한 타이타늄 고관절 임플란트.

윈포시스㈜(대표 여환철)가 국내 최초로 SLM(selective Laser Melting) 방식의 금속 3D프린터를 개발해 화제다. 회사는 티타늄, 철합금, 코발트 크롬, 스테인레스 등 다양한 금속소재를 출력할 수 있는 ‘메탈시스(MeatlSys) 시리즈’를 최근 출시했다.

금속제품 제작을 위한 3D프린팅 제조방식은 크게 SLM(selective Laser Melting)과 DED(Direct Energy Deposition) 방식이 있다. 이중 SLM 방식은 금속 분말을 30um(마이크로미터)~100um정도 얇게 펴고 레이저로 용융한 후 다시 금속 분말을 얇게 펴는 반복 공정을 통해서 3차원 가공물을 제작하는 것으로 세계시장의 80%에 달하는 3D프린터가 이 방식을 채택하고 있다.

SLM 방식의 금속 3D프린터는 출력물의 높은 정밀도가 장점인데, 높은 온도에서 금속분말을 용융하는 레이저 제어 기술의 복합성과 장비자체의 높은 기술적 난이도로 인해 주로 독일 회사들이 관련 시장을 독점하다시피 하고 있다.

LCD 검사 장비제작 및 공장자동화 관련 SI사업 전문기업으로 성장해온 윈포시스는 지난 2011년부터 3D 스캐너 등의 3차원 관련 장비를 생산하기 시작했다. 여기에서 축적된 3차원 관련 프로그램 및 장비 제어 기술을 바탕으로 2013년부터 금속 프린터 개발에 매진해 메탈시스 시리즈를 개발했다.

3억원대 합리적 가격, 치과기공 및 금속제품 생산시장 정조준

분말샘플 테스트·스마트폰 원격모니터링 등 고객만족 서비스 제공

윈포시스의 금속 3D프린터 ‘메탈시스’ 시리즈에는 200W 화이버 레이저가 탑재됐으며 가공 최대 크기는 150x150x150mm(메탈시스 150)와 250x250x250mm(메탈시스 250)다. 회사는 치과 기공 및 금속 제품 생산용 금속 3D프린터 시장 진입을 목표로 하고 있으며 현재 학교와 의료기 제작 업체에 장비를 공급 중이다.

윈포시스는 국내 기업들의 금속 3D프린터용 분말개발도 지원하고 있다. 국내에선 금속 3D프린터용 분말이 생산되지 않아 외국 금속 3D프린터 제작사들이 지원하지 않는 분말을 구하는데 어려움이 많다. 윈포시스는 분말샘플 테스트를 진행하고 있는데 이는 컴퓨터 상으로 최적화 된 레이저 가공 경로를 시뮬레이션함으로써 오류가 예상되는 부분을 점검하고 가공불량 원인을 파악할 수 있는 기술이다.

특히 윈포시스는 소비자들이 금속 3D프린터를 사용하는데 가장 큰 애로사항인 가격과 품질문제를 해결하는데 중점을 두고 있다. 윈포시스는 장비 가격을 합리적인 가격대인 3억원대로 책정하고 있으며 고장발생시 신속한 A/S를 통해 외국산 장비 대비 A/S 비용 절감과 수리시간 단축이라는 장점을 적극 홍보하고 있다.

또한 윈포시스는 금속 3D프린터가 명실상부한 양산제품 생산장비로 자리매김 할 수 있도록 IoT(사물인터넷)을 접목해 가공제품의 품질 보증을 위한 기술을 확보했다. 이를 통해 사용자는 금속 프린팅 가공 상황을 스마트폰을 통해 실시간으로 원격 모니터링 할 수 있다.

윈포시스의 조재형 연구소장은 “장비제작 기술은 많이 만들어 보고 양산을 할수록 품질은 높아지고 생산원가가 낮아진다”며 “기술이 급속히 변하고 있는 현 상황에서 금속 3D프린터 선도업체와의 기술 격차와 가격 경쟁력을 따라가기 위해 부단히 연구개발을 진행할 예정”이라고 밝혔다.

▲ 윈포시스는 IoT 기술을 접목해 스마트폰을 사용한 3D프린터 원격 모니터링 기술을 개발했다. 또한 메탈시스를 통해 치아분야 가공품 시장에 진출하고 있다..