Update2024.05.18 (토)
3D 프린팅 新트렌드, ‘복합가공·고속화·정밀화’
일본이 전통 3D 프린팅 방식 강국이라는 점에서 그들의 3D 프린팅 사업 육성 방법에 대해 알아보는 것은 국내 산업 활성화를 위해 중요한 일이다.
나는 지난 2일부터 4일까지 일본 동경 빅사이트 전시장에서 열린 ‘2015 Japan 3D 적층 조형 기술전’에 다녀왔다.
이번 전시회에는 300여개 업체가 참가해 각 참가업체를 자세히 살펴보는데 하루로는 부족할 정도로 규모가 컸다.
사흘간의 전시 기간 중 이틀 동안 강연 및 포럼이 진행됐다. 아쉽게도 올해 전시에 참여한 한국 업체는 없었다. 그러나 일본 3D 프린팅 업체의 개발 방향을 볼 수 있는 아주 좋은 기회였다.
특히 유럽이나 미국의 앞선 방식을 쫓아가기보다 기존의 3D 프린팅 적층 방식에 공작기계의 밀링을 접목해 산업 현장에 즉시 사용이 가능한 높은 수준의 출력물을 가공해 내는 일본 기업만의 기술이 인상적이었다.
현재 시장을 선도하고 있는 독일 등 유럽 기업들의 방식에 대한 모방에 치중하는 것 보다 일본처럼 산업에 효율적인 독자적인 개발 방향을 정하여 새로운 시장을 개척하는 것이 세계 시장에 큰 영향을 줄 것으로 보인다.
이 같은 성과는 일본 정부의 강력한 산업 육성 의지와 자금 투입을 바탕으로 20여개 이상의 기업과 연구 기관이 공동 개발을 통해 이루어낸 것으로, 이 같은 든든한 정부 지원에 대해 부러움을 느꼈다.
이번 전시회의 주요 특징을 살펴보면, 일본에서 개최된 만큼 참가 업체의 대부분이 자국 기업이었으며 ‘스트라타시스(stratasys)’ 등의 미국기업의 참여도 눈에 띄었다.
분말베드(Powder Bed) 방식 보유 업체가 대부분이었으며, 그 외에는 금속 관련 설계 및 디자인 회사, 바이오 메디컬 등 금속 가공 업체가 주류를 이뤘다.
흥미로운 점은 3D 프린터 출력물의 산업 현장 즉각 적용에 필요한 후가공 업체의 참여가 많았다는 것이다. 그밖에 일본 3D 프린팅 협회, TRAFAM 일본 3D 프린팅 연구기구도 참가했다.
공작기계 밀링 접목 日 기술 인상적
자동화·대량생산 소재·장비 개발 必
현재 일본 시장에서는 DMG-MORI社, Sodick社, 마쯔우라 머시너리社 등 밀링 머신과 3D 프린터가 결합돼 높은 표면 정밀도를 구현하는 복합 가공기가 대세를 이루고 있는 상황이며, 무또 제작소는 일본 용접 기술을 이용한 금속 메탈 3D 프린터를 출시했다.
로봇을 사용한 후처리 업체가 대거 출품을 했고, 주조에서 후처리를 하는 디버링(Deburring) 업체 등의 참여 또한 눈에 띄었다.
스트라타시스 일본 지사, 일본의 3D 프린팅 제작업체인 CMET, 아스펙트 등은 SLA, SLS 방식의 3D 프린터를 출시했다.
일본에서는 3D 프린팅 기술 응용 범위가 확대돼 메탈 및 주조용 출력 서비스를 실시하는 업체가 등장했고, 이러한 출력물이 실제 산업에서 활용되고 있으며, 유상 서비스가 도입된 상황이다.
분말 베드 3D 프린터에 사용되는 소재인 주물사의 경우 대부분의 업체가 자체 개발을 통한 특허 출원을 이뤘다는 점이 주목할 만했으며, 이외에도 소재 개발부분에서 정부 사업 주체들이 협력하여 일본 소재로 국산화한 것이 특징이다.
또한 한 가지 인상 깊은 것은 경제산업성 주도로 일본 연구소인 AIST가 TRAFAM이라는 3D 프린팅 개발기구를 설립해 각 2013년과 2014년에 개발을 시작한 메탈 프린팅 장비와 주물사 프린팅 장비의 시제품 발표였다.
전자빔, 레이저빔을 사용한 메탈 프린터와 소재, 주물사 프린터와 소재 개발 전시가 눈에 띄었으며, 도시바 등에서 선보인 우주 항공 분야의 3D 프린팅 장비 개발과 의료용 소재 및 프린팅 개발이 눈에 띄었고, 주물사 3D 프린터로 만든 시제품 등도 확인할 수 있었다.
국내 3D 프린팅 전시회가 대부분 DLP, FDM 프린터 등 흥미 위주인데 비해 이번 전시회에서는 소재 영역에서 플라스틱을 넘어, 금속, 주물사로의 소재 응용 범위 확대와 이를 활용하는 프린팅 장비 제작 기술을 엿볼 수 있었다.
또한 산업 적용 범위도 대량 생산을 기반으로 하는 부품 제조에서 자동화 생산의 방향으로 뻗어가고 있는 것을 볼 수 있었다.
무엇보다 유럽의 개발 경향을 따르지 않는 정부 주도형 개발 방향과 표면 정밀도를 높인 복합 가공 방식의 개발이 금형 및 의료 분야, 항공 분야에서 보다 정밀한 제품 생산에 적용되고 있다는 점이 관심을 끌었다.
이번 전시회 참관을 통해 국내에서도 현재 주물사 프린팅 개발과 복합 가공 프린팅 개발이 이루어지고 있는 상황에서 자동화와 대량 생산에 대한 장비 및 소재 개발의 필요성을 느꼈으며, 이를 위한 정부와 기업의 적극적인 협조가 필요하다고 느꼈다.
제품 생산에 필요한 장비 및 소재 개발 노력과 복합 가공 방식 개발 등 서양 기술과 견줄만한 독자적인 보유 기술 개발 등의 발 빠른 대응을 기대해 본다.
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