[제조업의 혁명을 예고하고 있는 3D 프린팅 산업]

전자, 항공·자동차, 의료 등 다양한 분야에서 활용 확대

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SIMTOS TrendⅡ 취재 및 정리_ 이성숙 기자

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과거 3D프린팅 산업이 장비와 소재개발에 초점을 맞췄다면, 최근에는 3D모델링 및 시뮬레이션, 컨트롤러 등 소프트웨어와 하드웨어(3D프린터)간 융합이 가속화되면서 다양한 비즈니스모델이 창출되고 있다. SIMTOS 2020에서 새롭게 선보이는 ‘3D프린팅 및 관련기기관’에서는 이러한 트렌드에 맞춰 3D프린팅 관련 장비 및 소재는 물론 다양한 3D프린팅 응용산업 트렌드도 확인할 수 있다. 스트라타시스(Stratasys), 마크포지드(Markforged), XYZ printing, 3DSystems, 헵시바 등 국내외 주요 3D 프린터 제조사를 비롯해 3D프린팅 관련 30여개 업체들이 참가하는 SIMTOS 2020 ‘3D프린팅 및 관련기기관’은 KINTEX 2전시장 10홀에 위치해 있다.

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제조업의 혁신을 가져올 핵심기술로 주목받다

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적층제조(AM, Additive Manufacturing), 쾌속조형(RP, Rapid Prototyping)이라고도 불리는 3D프린팅은 활용 범위가 수년 전만해도 시제품 제작 등에 국한되었다. 하지만 최근에는 양산공정에 사용되는 금형제작은 물론 부품의 직접제조, 마모금형의 수리 등 다양한 분야에서 활용사례가 확대되고 있다. 특히 복잡한 형상의 제품 내부뿐 아니라 속이 빈 형상 등을 구현할 수 있고, 경량화가 가능하다는 이점을 가진 3D프린팅은 제조비용 절감에도 기여할 수 있어 제조업의 혁신을 가져올 핵심기술로 주목받고 있다.

3D프린팅 기술은 기존 산업과 융·복합이 이루어지면서 수요자 맞춤형 형상을 신속하게 생산하거나, 다양한 복합 소재를 활용하여 제품을 생산할 수 있는 새로운 제조기술로 발전하고 있다. 더불어 전자, 항공·자동차, 의료는 물론 교육·패션, 건축 등에 이르기까지 다양한 산업에서 니즈가 확대되고 있다. 세계 3D프린팅 시장은 소수의 장비 전문기업이 독점해왔으나, 최근 글로벌 대기업들의 시장진입이 확대되고, 중소기업들의 개발도 가속화되면서 시장 다변화가 이뤄지고 있다. 그럼에도 불구하고 아직까지도 미국이 가장 큰 3D프린팅 공급시장을 차지하고 있으며 일본, 독일, 중국이 전체 시장의 60% 이상을 차지하고 있다.

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SIMTOS 2020 참가업체를 통해서 본 기술 동향

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3D프린팅 시장은 장비·소재 등 제품과 출력 대행 등의 서비스로 구분되고 있으며 2012년부터 2017년까지 3D프린터의 출하량은 개인용 기기에서 증가했으나 매출은 산업용 기기에서 주로 발생했다. 또 부품제작 서비스 공급자와 출력대행사 등 새로운 비즈니스 모델이 창출되면서 3D프린팅 산업에서의 서비스 비중이 높아지는 추세이다. 이와 함께 적층제조 관련 소프트웨어들이 개별이 아닌 통합 프로그램으로 진화하고 있어 3D프린팅의 소재와 소프트웨어에 대한 개발 및 관련 비즈니스도 늘어나고 있다. 이러한 제품 및 기술, 솔루션들은 SIMTOS 2020 ‘3D프린팅 및 관련기기관’에서도 확인할 수 있다.

3D프린팅 및 적층제조 기술분야에서 선도기업인 스트라타시스(Stratasys)는 이번 전시회에 콘셉트 디자인을 위한 3D프린터 J850/J835 모델을 출품한다. 창의적인 아이디어를 더욱 빠르게 실현할 수 있는 J850 모델은 콘셉트 디자인 과정에서 2배 많은 모델을 제작할 수 있어 아이디어 공유와 피드백을 얻는 시간을 단축시켜준다. 이와 함께 스트라타시스는 SIMTOS 2020 ‘3D프린팅 및 관련기기관’에 공식대리점들과 공동부스를 마련하고 자사 제품을 전방위적으로 홍보할 계획이다. 이중 한국시장 공급사 중 하나인 ㈜프로토텍은 강력한 FDM 기술과 디자인 투 프린트(Design-to-print)기반의 GrabCAD 소프트웨어를 결합한 가장 다재다능하고 스마트한 솔루션인 F370 모델을 집중 홍보할 예정이다.

또 미국 매사추세츠 보스턴에 본사를 둔 마크포지드(Markforged)는 SIMTOS 2020에 카본/유리/케블라 연속섬유 출력기술이 접목된 ‘연속탄소섬유 복합소재 3D프린터’를 출품할 예정이다. 이 프린터는 탄소섬유·유리섬유·케블라 등 강화소재를 CFF(연속섬유 출력, Continous Filament Fabrication) 기술을 통해 메탈수준의 강성 확보, 높은 정밀도, 내화학성으로 제조라인의 지그 픽스처 및 최종 부품을 대체하는데 혁신적인 도구로 사용되고 있다.

세계적인 3D제조 토탈솔루션 기업 쓰리디시스템즈(3DSystems)는 스마트 팩토리에 필요한 3D프린팅 솔루션으로 DMP Factory 500, Figure 4 Modular, 엔지니어링급 플라스틱 소재가 적용되는 SLS 6100, 자동차 부품 및 대형부품 생산용 SLA ProX 800, 합리적인 가격의 산업용 프린터 FABPRO 1000 등을 소개하고 이를 적용한 산업군별 다양한 유저 케이스를 선보일 예정이다. 또한 신규 론칭된 엔지니어링급 물성 및 내열성이 뛰어난 소재 및 의료용으로 적용 가능한 Figure 4 소재를 함께 소개하여 3D프린팅으로 활용 가능한 다양한 솔루션을 제안할 예정이다. 쓰리디시스템즈 역시 이번 전시회에 공식대리점인 한국기술, 씨이피테크, 세중정보기술, 한국아카이브 등과 함께 공동 부스를 마련한다.

특히 이번 전시회에서는 그동안 3D프린터 장비기술을 선도해 온 미국의 제조사뿐만 아니라 기술경쟁력이 날로 높아지고 있는 국산 3D프린터와 세계 각국의 다양한 3D프린터 및 3D프린팅 기술을 확인 할 수 있을 것으로 기대된다.

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기업용 3D프린터의 국산화를 시작으로 광경화수지의 최초 국산화와 전용소프트웨어를 개발해 온 헵시바는 이번 전시회에 자사 브랜드인 Veltz3D 시리즈를 출품할 예정이다. Veltz3D은 SLA방식의 3D프린터로 시간 당 최대 400g을 출력할 수 있으며 타 출력방식에 비해 매우 빠르고 촘촘하고 얇은 서포트는 완벽한 형상 구현의 핵심이면서도 쉽게 제거된다. 또 국내 최초 산업용 대형 FDM 3D프린터를 상용화한 3D엔터는 3D프린터 Cross Pro 시리즈를 선보일 예정이다. 이중 Cross pro650 모델은 양산형 제품으로 주문 요청 후 출고 TEST를 마치고 5일이내 납품이 가능하며, 모든 구동부 연결 부품은 알루미늄을 가공하여 적용했다.

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또 대만 전자기기 전문기업 킨포 그룹(Kinpo Group)의 자회사인 XYZ 프린팅(삼위국제 3D열인해결방안유한공사-三緯國際 3D列印解決方案有限公司) 한국지사는 nano Series, mini Series, 3D Pen Series 등 XYZ 프린팅사의 고품질 3D프린터와 주변기기를 출품한다. 이밖에도 퓨전테크놀로지는 이번 전시회에 독일 SLM Solutions사의 금속 3D프린터와 중국 Qubea사의 SLA 3D프린터를 출품한다.

중국 산업용 3D프린터 제조사인 ZRapid사의 한국총판 ㈜지앤아이솔루션은 이번 전시회를 통해 iSLA 300 모델에서부터 iSLA 1900 모델까지 다양한 사이즈의 제품군을 홍보할 예정이다. 특히 대형 산업용 3D프린터 iSLA 1600 모델은 자동차 범퍼 약 1600mm 대형 모형도 한 번에 출력할 수 있다. 이와 함께 미국 Raise3D 사의 한국 총판인 비온드테크는 이번 전시회를 통해 FDM방식의 3D프린터 Raise3d Pro2, pro2 plus 모델을 선보일 예정이다.

이밖에도 SIMTOS 2020 ‘3D프린팅 및 관련기기관’에서는 다양한 종류의 3D프린터뿐만 아니라 3D프린팅 기술과 소재, 소프트웨어, 시제품 및 콘셉트 디자인을 위한 맞춤형 3D프린팅 솔루션들이 다양하게 소개될 예정이다. 복잡한 형상의 제품을 보다 효과적으로 가공할 수 있는 방법, 혹은 아이디어를 상품화하기 위한 방법을 찾는다면 SIMTOS 2020 ‘3D프린팅 및 관련기기관’에서 그 답을 찾을 수 있을 것이다.