▲ 국내 금속적층 장비 보유현황.

■국내 금속 3D프린터 1위는 PBF 방식
국내에 보급된 3D프린터는 플라스틱 장비를 제외하고 금속부품의 제조가 가능한 장비는 총 107대이다. 이중 DLP나 SLA방식은 제외한 정밀주조(6대)나 사형주조(18대)가 가능한 장비는 총 24대이다.

메이커별로는 한국의 센트롤이 12대로 제일 많으며 독일 Voxeljet 장비가 9대가 보급되었다. SLS 방식의 국내 주물사 프린터인 센트롤사의 S600 프린터 등이 시판되고 있으나 조형 속도가 느리고 크기가 작아 코어 또는 소형 주물에만 가능하다. 이러한 단점을 극복하기 위해 현재 한국생산기술연구원에서 Binder Jetting 방식의 국산 주물사 프린터와 함께 주물사 및 바인더를 개발 중에 있다.

금속분말을 이용하여 금형이나 제품 제조가 가능한 장비는 83대로 조사되었다. 이중 방식별로 세분하면 형상 자유도가 우수한 PBF 방식이 69대이며, DED방식과 하이브리드 방식이 각각 7대로 파악되었다.

107대 장비를 구입처별로 살펴보면 기업체가 52대, 정부 지원자금으로 구입한 테크노 파크나 정부출연연구소 등 공공기관은 35대, 대학의 연구용은 19대로 집계되었다.

국내 기업에서 구매한 장비가 예상보다 상당히 높은 절반에 육박하는 것으로 나타났는데 특히 금형이나 시제품 개발 등을 위해 금속장비를 지속적으로 도입하는 것으로 조사되었다. 또한 기업 장비의 가동률도 높아 관련 소재의 구입 금액도 높은 편이다. 사용용도별로는 치과나 정형외과용쪽이 특히 활발하며, 대기업의 양산 가능성을 위한 개발용이나, 중소중견기업의 금형, 방산품 등에도 적용사례가 많이 있으나 경쟁사를 의식하여 공개를 꺼려하고 있다.

연구용 및 공공기관에서 구입한 장비의 경우 정확한 장비의 가동률은 조사된 바 없지만 장비 판매업체 관계자에 의하면 기업체에 비해 소재 구입액수가 적은 것을 감안하면 가동률은 기업체에 비해 현격하게 떨어지는 것으로 판단된다. 지역적으로 설펴보면 서울 경인다음으로는 대구 경북지역 보급률이 높으나 제주도, 경남, 부산, 광주, 전남 등은 상대적으로 거의 불모지와 같은 상황이다.

■기업체 중심 정부지원 전환으로 산업 활성화해야
최근 전세계 금속 3D프린팅 장비의 판매는 매년 50% 이상 증가하고 있는데 2014년 누적 판매대수는 1,601대이며 향후 2025년에는 3만4천대 이상이 될 것으로 예상된다. 아울러 관련 금속소재 시장의 경우 2015년 80% 이상의 고성장을 이루고 있다. 이는 금속 적층제조가 단순 시제품이 아닌 생산 기반 또는 부품 제조시장에 진입하고 있음을 시사한다.

따라서 국내 적층제조 시장이 진입단계를 벗어나 산업화를 위해서는 공공기관이 아닌 기업체 중심으로 정부지원이 이루어져야 한다. 정밀주조, 사형주조, 금형업체들을 위시한 방산업체, 에너지발전관련 기업 등은 적층장비의 매력을 대부분 인지하고 있으나 관련기업들은 최소 3억에서 최대 10억 이상 호가하는 장비를 도입함에 있어 부담이 다소 큰 것으로 나타났다.

이때문에 정부는 과거 공공기관 중심의 지원에서 벗어나 수요기업 대상으로 장비 구입비용을 지원하는 형태를 지향하여 많은 성공사례를 이끌어내야 할 것이다. 또한 사형주조용 모래, 바인더와 함께 Kg당 40만원에 육박하는 광경화성수지 등의 국산화도 강한 요구가 있다. 특히 3차원 입체냉각몰드 제작을 위한 금형용 금속분말을 위시해서 고가의 타이타늄 분말 등도 국산화가 이루어져 기업이 장비 가격과 소재 구입 부담을 덜고 발전할 수 있도록 지원함으로써 세계적인 적층제조의 모범국가로 거듭나기를 기대해 본다.