Update2024.04.20 (토)
AM 시장 확대, 레이저 업체 진입 전환점 맞다
지난 1월31일부터 2월2일까지 3일간 미국 샌프란시스코에서 개최된 ‘미국 샌프란시스코 광학 전시회(SPIE Photonics WEST 2017)’에 참관을 했다.
전시회는 샌프란시스코 모스콘 센터(The Moscone Center) 남관과 북관에서 약 6,503스퀘어미터 규모로 열렸다. 남관은 대체적으로 대형 업체, 북관은 중소·중견 업체 위주로 출품했다.
2016년 기준으로 총 52개국 1,345개의 업체가 참가하고 2만2,400명의 비지니스 참관객이 방문한 세계 최대의 첨단 광전자 산업 전시회이다. 한국에서도 KOTRA와 한국 광학기기 협회를 중심으로 한국관을 구성해 많은 업체가 참석을 했다.
주요전시분야는 레이저와 레이저 응용기기 부품이었고 바이오의료광학, 광전자, 산업용레이저, 나노포토닉스 및 MEMS 등 관련 4,800여개의 논문 등이 발표됐다. 이중 많은 3D프린팅 관련 논문 발표가 있었고, 광학 전시회이니 만큼 많은 레이저 응용 3D프린팅 업체가 출품했다. 일반 업체보다는 금속 3D프린팅을 하는 업체가 위주가 됐다.
GE가 금속 3D프린팅에 나서면서 TRL(기술성숙도)-5(시작품 단계) 수준이 TRL-9(사업화 단계)로 급격하게 진전을 하게 됐다. 산업계는 엄청난 속도로 금속 3D프린팅 산업이 발전을 하고 있는 반면 기술 공개가 이루어지지 않아, 학문적인 연구를 하는 연구소 입장에서는 상당히 혼란스러운 상태다. 미국 정부는 이 격차를 줄이기 위해서 엄청난 연구비를 투입하고 있다. 이런 상황에서 이번 전시회는 가장 핵심 부품이면서 많은 비용을 차지하는 레이저 업계를 중심으로 산업용 금속 3D프린팅의 현황을 알아보는 뜻깊은 자리가 됐다.
이번 전시회에서 레이저 업계에서는 금속 3D프린팅 관련 수많은 부품을 전시를 했는데 대형업체인 트럼프(Trumpf)사와 중견 업체인 오알레이저(Orlaser)가 관심을 받았다. 새로운 솔루션으로는 세계적으로 널리 쓰이는 스캐너 업체인 스캔랩 등이 3D프린팅이 되고 있는 부분의 공정을 관찰을 할 수 있는 ‘Meltpool 솔루션’을 전시했다. 그 외 캠브리지 테크놀로지사의 스캐너 제품이 스캔랩의 스캐너분야에 도전을 하는 것을 볼 수가 있었다. 레이저 업체의 경우 IPG 레이저, SPI 등이 출시를 했고, 새로운 파이버 방식의 저가형 레이저를 헝가리 업체, 독일의 Laserline社 등이 출품하는 등 시장이 활성화되고 있음을 느낄 수 있었다.
금속 3D프린팅 업계의 새로운 변화는 중저가 시장에서 레이저 업체의 진출이 두드러진 점이다. 대표적인 업체가 독일의 레이저 용접, 커팅 등 레이저 가공 장비 제작 중견기업인 오알레이저(Orlaser)社의 경우다. 이 업체는 기존의 기술을 응용해서 DED 방식과 레이저 PBF 방식으로 제품을 출시했는데 기존의 레이저 용 소프트웨어에 금속 3D프린팅 기능만 추가했기 때문에 기존 3D프린팅 업체보다 강점이 있다. 즉 레이저 마킹 기능을 기본으로 거기에 추가로 레이저 3D프린팅이 가능하다. 소프트웨어도 자체 개발을 해서, 머티얼라이즈사의 Magics 소프트웨어 없이 자체 소프트웨어로 프린팅이 가능하고, 슬라이싱·서포트 제작 지원도 되는 것이 특징이다. 3D 프린팅 기술도 이미 많이 성숙한 수준이다.
레이저 가공기술에 3D프린팅 추가, 기술성숙도 높고 장비가격 파괴
韓, 레이저 업체와 400mm 이상 대형 장비 개발 우주·항공시장 대비해야
회사의 장비를 살펴보면 IPG社와의 오랜 협력관계로 250W 파이버 레이저에 스캐너 포함 100mm(밀리미터)대 지름의 제품을 출력할 수 있는 PBF 장비가 9만5천달러에 불과하다. 우리 돈으로 1억원인데 이 정도이면 레이저 부품과 기계 원가 정도 밖에 안되는 비용이다. 이런 가격을 후발 주자가 들어오기가 쉽지가 않다. 이미 올해 50대를 판매한 상태이고, 내년도 양산 물량에 맞춰 500대를 만들 수 있는 공장을 증설 중이라고 한다. 이런 추세라면 중저가 시장의 형성이 되고 있는 지금, 100mm대 시장은 오알레이저가 석권을 할 것으로 보인다.
금속 3D프린팅 시장에서 중저가 시장이 형성될 분야는 크게 3가지로 나눌 수 있다. △ 100mm대 PBF 장비 △250mm대 PBF 장비 △400mm대 PBF 장비 등인데 100mm의 경우 Orlaser가 50대 이상 판매에 나서면서 시장을 리드하고 있고 250mm대는 미국 업체가 개발에 많은 투자에 나서면서 올해안에 시장이 형성될 전망이다. 400mm대는 독일 업체가 개발을 완료하고 마케팅을 진행 중인 것으로 알려져 있다.
이번에 출품한 트럼프社도 금속 3D프린팅 시장에 적극 진입하고 있다. Sisma社와 제휴해서 금속 3D프린터 제품을 출시를 했고, 현재 지멘스와 함께 고급 디자인(advanced design:DFAM) SW(소프트웨어)를 개발 중이라고 한다. SW와 HW(하드웨어)를 완벽하게 개발해서 산업용 제품을 제공한다는 전략이다. 산업계에 이미 설치된 기계에 새로운 솔루션을 제공을 한다는 점도 눈여겨 볼 점이다. 가격은 25만달러대로 흥미로운 점은 트럼프社가 투자한 은행에서 금융지원을 해준다는 점이다. 이는 금속 3D프린터 시장의 확장에 기여할 전망이다.
트럼프에는 최소 100mm대 사이즈에서 300mm대의 제품까지 여러 제품이 있다. 100mm 대의 산업용 3D프린터 장비의 가격은 25만달러로 유저 인터페이스가 깔끔하고, 가스 부분까지 자동화됐으며 제품의 질도 우수한 것이 특징이다. 에프터서비스 망이 미국 전국에 구축돼 있다.
이번 전시회를 정리해보면 금속 3D프린팅의 핵심기술인 레이저 관련 가공업체인 오알레이저와 트럼프 등이 금속 3D프린팅 시장에 진출을 알렸다. 오알레이저는 중저가시장을 석권하고,많은 미국, 독일, 중국 업체 들이 중저가 250mm대 세계 레이저 금속 3D프린터시장을 석권하려고 애쓰고 있는 것이 현 상황이다.
그렇다면 우리나라는 어떻게 대응해야 하는가? 필자는 400mm 이상의 대형 사이즈를 레이저 업체와 같이 멀티레이저로 개발, 다가오는 시장을 겨냥을 하는 것이 좋을 것 같다고 결론을 내렸다. 이미 많은 업체가 들어간 중저가 시장에 진입하는 것은 시간 낭비이고, 우리나라의 레이저 응용 기술로 충분히 가능할 것으로 여겼기 때문이다. 최근 금속 3D프린팅 시장에서 지멘스가 터빈 블레이즈 장착 테스트에 성공을 했다는 소식이 들려왔다. 이에 힘입어 금속 3D프린팅 시장은 항공, 발전 등의 중공업 시장을 중심으로 크게 성장을 할 것이다. 이번 전시회에서 보여진 세계시장의 흐름이 대한민국이 앞으로 나갈 방향을 가르키는 나침반이 되길 기대해 본다.
